程序设计-C#线程定义和使用方法详解

一、C# Thread类的基本用法

通过System.Threading.Thread类可以开始新的线程,并在线程堆栈中运行静态或实例方法。可以通过Thread类的的构造方法传递一个无参数,并且不返回值(返回void)的委托(ThreadStart),这个委托的定义如下:

我们可以通过如下的方法来建立并运行一个线程。

除了运行静态的方法,还可以在线程中运行实例方法,代码如下:

如果读者的方法很简单,或出去某种目的,也可以通过匿名委托或Lambda表达式来为Thread的构造方法赋值,代码如下:

其中Lambda表达式前面的( )表示没有参数。

为了区分不同的线程,还可以为Thread类的Name属性赋值,代码如下:

如果将上面thread1至thread5放到一起执行,由于系统对线程的调度不同,输出的结果是不定的,如图是一种可能的输出结果。

二、 定义一个线程类

我们可以将Thread类封装在一个MyThread类中,以使任何从MyThread继承的类都具有多线程能力。MyThread类的代码如下:

可以用下面的代码来使用MyThread类。

我们还可以利用MyThread来为线程传递任意复杂的参数。详细内容见下节。

三、C# Thread类:为线程传递参数

Thread类有一个带参数的委托类型的重载形式。这个委托的定义如下:

这个Thread类的构造方法的定义如下:

下面的代码使用了这个带参数的委托向线程传递一个字符串参数:

要注意的是,如果使用的是不带参数的委托,不能使用带参数的Start方法运行线程,否则系统会抛出异常。但使用带参数的委托,可以使用thread.Start()来运行线程,这时所传递的参数值为null。

也可以定义一个类来传递参数值,如下面的代码如下:

如果使用在第二节定义的MyThread类,传递参数会显示更简单,代码如下:

四、前台和后台线程

使用Thread建立的线程默认情况下是前台线程,在进程中,只要有一个前台线程未退出,进程就不会终止。主线程就是一个前台线程。而后台线程不管线程是否结束,只要所有的前台线程都退出(包括正常退出和异常退出)后,进程就会自动终止。一般后台线程用于处理时间较短的任务,如在一个Web服务器中可以利用后台线程来处理客户端发过来的请求信息。而前台线程一般用于处理需要长时间等待的任务,如在Web服务器中的监听客户端请求的程序,或是定时对某些系统资源进行扫描的程序。下面的代码演示了前台和后台线程的区别

如果运行上面的代码,程序会等待3秒后退出,如果将注释去掉,将thread设成后台线程,则程序会立即退出。

要注意的是,必须在调用Start方法之前设置线程的类型,否则一但线程运行,将无法改变其类型。

通过BeginXXX方法运行的线程都是后台线程。

五、C# Thread类:判断多个线程是否都结束的两种方法

确定所有线程是否都完成了工作的方法有很多,如可以采用类似于对象计数器的方法,所谓对象计数器,就是一个对象被引用一次,这个计数器就加1,销毁引用就减1,如果引用数为0,则垃圾搜集器就会对这些引用数为0的对象进行回收。

方法一:线程计数器

线程也可以采用计数器的方法,即为所有需要监视的线程设一个线程计数器,每开始一个线程,在线程的执行方法中为这个计数器加1,如果某个线程结束(在线程执行方法的最后为这个计数器减1),为这个计数器减1。然后再开始一个线程,按着一定的时间间隔来监视这个计数器,如是棕个计数器为0,说明所有的线程都结束了。当然,也可以不用这个监视线程,而在每一个工作线程的最后(在为计数器减1的代码的后面)来监视这个计数器,也就是说,每一个工作线程在退出之前,还要负责检测这个计数器。使用这种方法不要忘了同步这个计数器变量啊,否则会产生意想不到的后果。

方法二:使用Thread.join方法

join方法只有在线程结束时才继续执行下面的语句。可以对每一个线程调用它的join方法,但要注意,这个调用要在另一个线程里,而不要在主线程,否则程序会被阻塞的。

个人感觉这种方法比较好。

线程计数器方法演示:

上面的代码虽然在大多数的时候可以正常工作,但却存在一个隐患,就是如果某个线程,假设是counter1,在运行后,由于某些原因,其他的线程并未运行,在这种情况下,在counter1运行完后,仍然可以显示出“所有任务结束”的提示信息,但是counter2和counter3还并未运行。为了消除这个隐患,可以将increment方法从run中移除,将其放到ThreadCounter的构造方法中,在这时,increment方法中的lock也可以去掉了。代码如:

运行上面的程序后,将显示如图2的结果。

使用Thread.join方法演示

在运行上面的代码后,将会得到和图2同样的运行结果。上述两种方法都没有线程数的限制,当然,仍然会受到操作系统和硬件资源的限制。

俊霖

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