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闲话“多线程”

作者: 圣殿骑士  来源: 博客园  发布时间: 2010-08-04 14:30  阅读: 1383 次  推荐: 0   原文链接   [收藏]  

一，摘要

        圣殿骑士首先向大家说声对不起，由于最近身体不适，同时也因为这些天一直在研究微软的云计算平台Windows Azure（公司项目需要），所以暂停了更新WPF 基础到企业应用系列索引，不过经过这几天的调节，尤其是到海边去晒了晒太阳，现在又开始继续发文了，大家有兴趣也可以去看看漂亮的大海图片工作之余的闲暇，今天这篇文章不是专业谈多线程，只是应一些朋友的要求对上篇文章WPF 基础到企业应用系列4——WPF千年轮回进行一些额外的补充，如果有时间，可以单独写一个专题来详细深入多线程的应用，当然由于自己才疏学浅，但渴求对自己知识的纠正和提高，所以发布出来。如有不对的地方，也希望大家多多海涵！

二，提纲

一，摘要

二，提纲

三，基本概念

四，多线程实践

五，总结

三，基本概念

什么是进程？

“进程”是操作系统的最基本的，也是最重要的概念之一。简单来说一个进程就是你正在执行的应用程序，一个进程里面包括一个或多个线程。系统中的一个进程肯定对应着一个应用程序，但同一个应用程序可以有多个进程。所以我们要清楚，进程和程序是相关联的，但并不是同一个概念。即应用程序被加载到内存中后叫进程。

什么是线程？

线程简单来说就是程序中的一个执行流，每个线程都有自己的专有寄存器同时代码区是共享的，即不同的线程可以执行同样的函数和访问同样的变量。 即进程被CPU处理时叫线程。

什么是多线程？ 

 多线程简单的说就是在一个程序中包含多个程序流，可以把一个复杂的操作分成多个细节操作，这些细节操作可以并行的执行，从而节约时间和提高效率。

多线程优点：

 线程可以有以下一些好处：可以提高CPU的利用率。在一个多线程程序中，一个线程处于等待的时候，CPU可以运行其它的线程来处理，这样就节约了时间和提高了程序的效率，同时也提高了用户的体验。

多线程缺点： 

1，线程越多，内存占用越大；

2，多线程的运行需要互相协调和统一管理，CPU会额外跟踪线程；
3，线程之间对共享资源的访问会相互影响，必须解决竞用共享资源的种种问题；
4，线程太多会导致控制的复杂度增加，会引发不必要的Bug;

5，在32位的操作系统和64位的操作系统执行的线程、版本不同的操作系统之间执行的线程等都有所差异，执行顺序也有差异。

重要概念（本篇不重点讲解）

Start()：启动线程；
Sleep(int)：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，但容易出错；
Suspend()：挂起线程，需要时可以恢复；
Resume()：恢复被Suspend()方法挂起的线程；

程的优先级可以定义为ThreadPriority枚举的值，即Highest、AboveNormal、Normal、BelowNormal和 Lowest；

创建线程可以用如下三种方式：Thread、ThreadPool、Timer；

.NET Framework内置提供了三种Timer：System.Windows.Forms.Timer、System.Timers.Timer和System.Threading.Timer；

线程同步lock，Monitor，同步事件EventWaitHandler，互斥体Mutex、线程池等的使用；

四，多线程实践

        在本文中我们会通过11个小Demo来讲解一下多线程的实践，讲得不是很全面，只是希望给大家一个参考。由于比较简单，所以我就不添加累赘的文字介绍，这样大家看起来也比较舒畅。我会在文章后面附上代码，大家可以下载进行查看和调试。

这个11个方法都通过Form1_Load调用，如下面的代码和图片：

private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
{
    DoWithEasy();
    DoWithParameter();
    DoWithTimer();
    DoWithThreadPool();
    DoWithThreadPoolParameter();
    DoWithAnonymous();
    DoWithLambda();
    DoWithCommon();
    DoWithAction();
    DoWithFunc();
    DoWithPredicate();
}

thread

创建一个简单的线程：

private void DoWithEasy()
{
    Thread t = new Thread(new ThreadStart(this.DoSomethingWithEasy));
    t.Start();
}
private void DoSomethingWithEasy()
{
    MessageBox.Show("Knights Warrior");
}

创建一个带参数的线程：

private void DoWithParameter()
{
    Thread t = new Thread(new ParameterizedThreadStart(this.DoSomethingWithParameter));
    t.Start("Knights Warrior");
}
private void DoSomethingWithParameter(object x)
{
    MessageBox.Show(x.ToString());
}

 

使用Timer创建线程：

public void DoWithTimer()
   {

       System.Windows.Forms.Timer timer = new System.Windows.Forms.Timer();
       timer.Interval = 1000;
       timer.Tick += (x, y) =>
       {
           MessageBox.Show("Knights Warrior");
       };
       timer.Start();
   }

通过ThreadPool创建无参线程：

private void DoWithThreadPool()
{
    ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(this.DoSomethingWithThreadPoolNO));
}
private void DoSomethingWithThreadPoolNO(object x)
{
    MessageBox.Show("Knights Warrior");
}

通过ThreadPool创建有参线程：

private void DoWithThreadPoolParameter()
{
    ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(this.DoSomethingWithThreadPoolParameter), "Knights Warrior");
}
private void DoSomethingWithThreadPoolParameter(object x)
{
    MessageBox.Show(x.ToString());
}

通过匿名委托方式创建线程：

private void DoWithAnonymous()
{
    ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(delegate(object x)
    {
        MessageBox.Show("Knights Warrior");
    }));
}

通过lambda的方式创建线程：

private void DoWithLambda()
{
    ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(x =>
    {
        MessageBox.Show("Knights Warrior");
    }));
}

线程更新UI（自定义委托的方式）：

private void DoWithCommon()
{
    WaitCallback waitCallBack = new WaitCallback(this.InvokeMethod);
    ThreadPool.QueueUserWorkItem(waitCallBack, "Knights Warrior");
}

private delegate void InvokeMethodDelegate(string name);
private void InvokeMethod(object x)
{
    this.Invoke(new InvokeMethodDelegate(this.ChangeUIWithCommon), x.ToString());
}

private void ChangeUIWithCommon(string name)
{
    this.lblMessage.Text = name;
}

线程更新UI（通过Action委托）

private void DoWithAction()
  {
      WaitCallback waitCallback = new WaitCallback(this.DoSomethingWithAction);
      ThreadPool.QueueUserWorkItem(waitCallback, "Knights Warrior");
  }

  private void DoSomethingWithAction(object x)
  {
      this.Invoke(new Action<string>(this.ChangeUI), x.ToString());
  }

  private void ChangeUI(string message)
  {
      this.lblMessage.Text = message;
  }

线程更新UI（通过Func委托）

private void DoWithFunc()
{
    WaitCallback waitCallback = new WaitCallback(this.DoSomethingWithFunc);
    ThreadPool.QueueUserWorkItem(waitCallback, "Knights Warrior");
}

private void DoSomethingWithFunc(object x)
{
    Func<string, int> f = new Func<string, int>(this.GetFuncMessage);
    object result = this.Invoke(f, x.ToString());
    MessageBox.Show(result.ToString());
}

private int GetFuncMessage(string message)
{
    this.lblMessage.Text = message;
    if (message == "Knights Warrior")
    {
        return 1;
    }
    else
    {
        return 0;
    }
}

线程更新UI（通过Predicate委托）

private void DoWithPredicate()
{
    WaitCallback waitCallback = new WaitCallback(this.DoSomethingWithPredicate);
    ThreadPool.QueueUserWorkItem(waitCallback, "Knights Warrior");
}

private void DoSomethingWithPredicate(object x)
{
    Predicate<string> pd = new Predicate<string>(this.GetPredicateMessage);
    object result = this.Invoke(pd, x);
    MessageBox.Show(result.ToString());
}

private bool GetPredicateMessage(string message)
{
    this.lblMessage.Text = message;
    if (message == "Knights Warrior")
    {
        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    }
}

概念注解：

Predicate 委托

定义：public delegate bool Predicate<T>(T obj);

表示定义一组条件并确定指定对象是否符合这些条件的方法。这个委托经常由 Array 和 List 类的几种方法使用，用于在集合中检索元素。

Func 委托

  定义：public delegate TResult Func<T, TResult>(T arg);
 
代码
delegate TResult Func<T>();
delegate TResult Func<T1,TResult>(T1 arg1);
delegate TResult Func<T1,T2,TResult>(T1 arg1, T2 arg2);
delegate TResult Func<T1,T2,T3,TResult>(T1 arg1, T2 arg2, T3 arg3);
delegate TResult Func<T1,T2,T3,T4,TResult>T1 arg1, T2 arg2, T3 arg3, T4 arg4);

Func（）：封装一个不具有参数并返回 TResult 的类型值的方法。
Func<T, TResult> 封装一个具有一个参数并返回 TResult 的类型值的方法。

Action 委托

  定义：public delegate void Action<T>(T obj);
代码
delegate void Action<T>(T1 arg1);
delegate void Action<T1,T2>(T1 arg1, T2 arg2);
delegate void Action<T1,T2,T3>T1 arg1, T2 arg2, T3 arg3);
delegate void Action<T1,T2,T3,T4>T1 arg1, T2 arg2, T3 arg3, T4 arg4)






Action<T1, T2>：封装一个带有两个参数并且无返回值的方法。

这三个委托经常会用到，区分也很简单：
Predicate接受一个T的参数，返回一个bool值,可以用Func实现此功能； 
Func接受1到4个参数，返回一个值； 
Action接受1到4个参数，无返回值；

五，总结

         这篇文章并没有什么深度和难度，只是对多线程进行了一下小结，如果大家想了解更多，我会单独详细写一些多线程相关的文章，当然由于本人知识有限，文中错误之处也敬请海涵！下一篇开始我们将继续更新WPF 基础到企业应用系列索引系列文章，如果有感兴趣的同仁，敬请关注！

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