C#的多线程机制探索一. 多线程的概念Windows是一个多任务的系统，如果你使用的是windows 2000及其以上版本，你可以通过任务 管理器查看当前系统运行的程序和进程。什么是进程呢？当一个程序开始运行时，它就是一个 进程，进程所指包括运行中的程序和程序所使用到的P、j存和系统资源。而一个进程又是由多个 线程所组成的，线程是程序中的一个执行流，每个线程都有自己的专有寄存器（栈指针、程序计 数器等），但代码区是共享的，即不同的线程可以执行M样的函数。多线程是指程序中仅含多个 执行流，即在一个程序中可以同时运行多个不同的线程来执行不同的任务，也就是说允许单个 程序创建多个并行执行的线程来完成各自的任务。浏览器就是一个很好的多线程的例子，在浏览 器中你可以在下载JAVA小应用程序或图象的同时滚动页面，在访问新页面时，播放动画和声音，打 印文件等。多线程的好处在于可以提岛CPU的利用率任何一个程序员都不希望自己的程序很多时候没 事可干，在多线程程序中，一个线程必须等待的吋候，CPU可以运行其它的线程而不是等待， 这样就大大提高了程序的效率。然而我们也必须认识到线程本身可能影响系统性能的不利方刖，以正确使川线程：*线程也是程序，所以线程耑要占用内存，线程越多占用内存也越多 *多线程需要协调和管理，所以需要CPU时间跟踪线程 *线程之阆对共享资源的访问会相互影响，必须解决竞用共享资源的问题 *线程太多会导致控制太复杂，最终可能造成很多Bug基于以上认识，我们可以一个比喻來加深理解。假设冇一个公司，公司里冇很多各司其职的职 员，那么我们可以认为这个正常运作的公司就是一个进程，而公司里的职员就是线程。一个公 司至少得有一个职员吧，同理，一个进程至少含一个线程。在公司里，你可以一个职员干所 宥的事，但是效率很显然是高不起來的，一个人的公司也不可能做大；一个程序中也可以只用 一个线程去做事，事实上，一些过时的语言如fortune,basic都是如此，但是象一个人的公司一样， 效率很低，如果做大程序，效率更低事实上现在几乎没有平线程的商业软件。公司的职员 越多，老板就得发越多的薪水给他们，还得耗费大量精力去管理他们，协调他们之间的矛盾和 利益；程序也是如此，线程越多耗费的资源也越多，需要CPU时间去跟踪线程，还得解决诸如 死锁，同步等问题。总之，如果你不想你的公司被称为“皮包公司”，你就得多儿个员工；如果 你不想让你的程序显得稚气，就在你的程序里引入多线程吧！ 本文将对C#编程中的多线程机制进行探讨，通过一些实例解决对线程的控制，多线程间通汛等 问题。为了省去创建GUI那些繁琐的步骤，更清晰地逼近线程的本质，下面所宥的程序都是控制台程序，程序最后的Console.ReadLincO是为了使程序中途停下来，以便看消楚执行过程中的 输出。好了，废话少说，让我们来体验一下多线程的C#吧！二. 操纵一个线程任何程序在执行时，至少有一个主线程，下面这段小程序可以给渎者一个直观的印象：复制内容到剪贴板 代码：/SystemThread.csusing System;using System.Threading;namespace ThreadTestclass RunltSTAThreadstatic void Main(stringJ args)Thread.CurrentThread.Name=System Thread”;/给当前线程起名为System ThreadConsole. WriteLine(Thread.CurrentThread.Name+Status:+Thread.CurrentThread.ThreadState); Console.ReadLine();编译执行后你看到了什么？是的，程序将产生如下输出：复制内容到剪贴板代码：System Threads Status:Running在这里，我们通过Thread类的静态属性CurrentThread获取了当前执行的线程，对其Name属性赋 值“SystemThread”，最后还输出了它的当前状态(ThreadState)。所谓静态属性，就是这个类所 宥对象所公宥的属性，不管你创建了多少个这个类的实例，但是类的静态属性在内存中只有一 个。很容易理解CuirentThread为什么是静态的虽然有多个线程同时存在，似是在某一个时 刻，CPU只能执行其中一个。就像上面程序所演示的，我们通过Thread类來创建和控制线程。注意到程序的头部，我们使用 了如下命名空间：复制内容到剪贴板 代码：using System;using Systcm.Thrcading;在.net framework class library中，所有与多线稅机制应用相失的矣都是放在System.Threading命名 空问中的。其中提供Thread类用于创建线程，ThreadPool类用于管理线程池等等，此外还提供解 决了线程执行安排，死锁，线程间通讯等实际问题的机制。如果你想在你的应用程序中使用多 线程，就必须包含这个类。Thread类冇几个至关重要的方法，描述如下：引用：Start():启动线程Sleep(int):静态方法，暂停当前线程指定的毫秒数Abort():通常使用该方法来终止一个线程SuspendO：该方法并不终止未完成的线程，它仅仅挂起线程，以后还可恢复。Resume():恢复被Suspend()方法挂起的线程的执行下面我们就动手來创建一个线程，使用Thread类创建线程时，只需提供线程入U即可。线程入 口使程序知道该让这个线程干什么事，在C#中，线程入口是通过ThreadStart代理(delegate)来 提供的，你可以把ThreadStart理解力一个函数指针，指向线程要执行的函数，当调川Thread.Start() 方法后，线程就开始执行ThreadStart所代表或者说指叫的函数。打开你的VS.net，新建一个控制台应用程序(ConsoleApplication)，卜面这壁代码将让你体味到 完全控制一个线程的无穷乐趣！复制内容到剪贴板 代码:/ThreadTest.csusing System;using System.Threading;namespace ThreadTest public class Alpha public void Beta()while (true)Console.WritcLinc(MAIpha.Bcta is running in its own thread.);public class Simple public static int Main()Console.WritcLinc(Thrcad Start/Stop/Join Sample);Alpha oAIpha = new Alpha();file:/这里创建一个线程，使之执行Alpha类的Beta()力*法 Thread oThread = new Thread(new ThreadStart(oAlpha.Beta); oThread.Start();while (!oThread.IsAlive);Thread.Sleep(l);oThread. Abort();oThread.Join();Console.WriteLine();Console.WriteLineCAlpha.Beta has finished);tryConsole.WriteLine(Try to restart the Alpha.Beta thread)；oThread.Start();catch (ThreadStateException)Console.Write(nThreadStateException trying to restart Alpha.Beta. )； Console.Wri(eLine(nExpected since aborted threads cannot be restarted. Console.ReadLine();return 0;这段程序包含两个类Alpha和Simple，在创建线税oThread时我们用指向Alpha.Beta()?7法的初始 化了ThreadStart代理(delegate)对象，当我们创建的线程oThread调用oThread.Start()方法后动 吋，实际上程序运行的是Alpha.Beta ()方法：复制内容到剪贴板代码：Alpha oAIpha = new Alpha();Thread oThread = new Thread(new ThreadStart(oAlpha.Beta);oThread.Start();然后在Main()函数的while循环中，我们使用静态方法Thread.SleepO让主线程停门ms，这段时间 CPU转向执行线程oThreado然后我们试图用Thread.Abort()方法终止线程oThread，注意后面的oThread.Join(), ThreadJoin()方法使主线程等待，直到oThread线程结束。你可以给ThreadJoin() 方法指定一个int型的参数作力等待的最长时间。之后，我们试图用Thread.Start()方法重新启动 线程oThread，但是显然Abort()方法带來的后果是不可恢复的终止线程，所以最后程序会抛出 ThreadStateException异常。程序最后得到的结果将如下图：防盗功能截拦，详细请访问牛CM在这里我们要注意的是其它线程都是依附于Main()函数所在的线程的，Main()函数是C#程序的 入口，起始线程可以称之为主线程，如果所有的前台线程都停止了，那么主线程可以终止，而 所有的后台线程都将无条件终止。而所有的线程虽然在微观上是串行执行的，但是在宏观上你 完全可以认为它们在并行执行。读者一定注意到了Thread.ThreadState这个属性，这个属性代表了线程运行时状态，在不同的情 况下宥不同的值，于是我们有时候可以通过对该值的判断來设计程序流程。ThreadState在各种 情况下的可能取值如下：引用：Aborted：线程己停止AbortRequested：线程的Thread.Abort()?7法已被调用，但是线程还未停止Background：线程在后台执行，与属性Thread.IsBackground有关Running：线程正在正常运行Stopped：线程已经被停止StopRequested：线程正在被要求停止Suspended：线程已经被挂起(此状态下，可以通过调用Resume()方法重新运行)SuspendRequested:线程正在要求被挂起，但是未來得及响应Unstarted：未调用Thread.Start()幵始线程的运行WaitSlccpJoin：线程W为调用了 Wait()，Slcep()或Join()等方法处于封锁状态上面提到了Background状态表示该线程在后台运行，那么后台运行的线程有什么特别的地方 呢？某实后台线程跟前台线程只有一个区别，那就是后台线程不妨碍程序的终止。一旦一个进 程所有的前台线程都终止后，CLR (通用语言运行环境)将通过调用任意一个存活中的后台进 程的AbortO方法来彻底终止进程。当线程之间争夺CPU时间时，CPU按照是线程的优先级给予服务的。在C#应用程序中，用户可 以设定5个不同的优先级，由高到低