一、使用線程的理由

1、可以使用線程將代碼同其他代碼隔離，提高應(yīng)用程序的可靠性。

2、可以使用線程來簡(jiǎn)化編碼。

3、可以使用線程來實(shí)現(xiàn)并發(fā)執(zhí)行。

二、基本知識(shí)

1、進(jìn)程與線程：進(jìn)程作為操作系統(tǒng)執(zhí)行程序的基本單位，擁有應(yīng)用程序的資源，進(jìn)程包含線程，進(jìn)程的資源被線程共享，線程不擁有資源。

2、前臺(tái)線程和后臺(tái)線程：通過Thread類新建線程默認(rèn)為前臺(tái)線程。當(dāng)所有前臺(tái)線程關(guān)閉時(shí)，所有的后臺(tái)線程也會(huì)被直接終止，不會(huì)拋出異常。

3、掛起（Suspend）和喚醒（Resume）：由于線程的執(zhí)行順序和程序的執(zhí)行情況不可預(yù)知，所以使用掛起和喚醒容易發(fā)生死鎖的情況，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)該盡量少用。

4、阻塞線程：Join，阻塞調(diào)用線程，直到該線程終止。

5、終止線程：Abort：拋出 ThreadAbortException 異常讓線程終止，終止后的線程不可喚醒。Interrupt：拋出 ThreadInterruptException 異常讓線程終止，通過捕獲異常可以繼續(xù)執(zhí)行。

6、線程優(yōu)先級(jí)：AboveNormal BelowNormal Highest Lowest Normal，默認(rèn)為Normal。

三、線程的使用

線程函數(shù)通過委托傳遞，可以不帶參數(shù)，也可以帶參數(shù)（只能有一個(gè)參數(shù)），可以用一個(gè)類或結(jié)構(gòu)體封裝參數(shù)。

namespace Test {class Program{static void Main(string[] args){Thread t1 = new Thread(new ThreadStart(TestMethod));Thread t2 = new Thread(new ParameterizedThreadStart(TestMethod));t1.IsBackground = true;t2.IsBackground = true;t1.Start();t2.Start("hello");Console.ReadKey();}public static void TestMethod(){Console.WriteLine("不帶參數(shù)的線程函數(shù)");}public static void TestMethod(object data){string datastr = data as string;Console.WriteLine("帶參數(shù)的線程函數(shù)，參數(shù)為：{0}", datastr);}} }

四、線程池

由于線程的創(chuàng)建和銷毀需要耗費(fèi)一定的開銷，過多的使用線程會(huì)造成內(nèi)存資源的浪費(fèi)，出于對(duì)性能的考慮，于是引入了線程池的概念。線程池維護(hù)一個(gè)請(qǐng)求隊(duì)列，線程池的代碼從隊(duì)列提取任務(wù)，然后委派給線程池的一個(gè)線程執(zhí)行，線程執(zhí)行完不會(huì)被立即銷毀，這樣既可以在后臺(tái)執(zhí)行任務(wù)，又可以減少線程創(chuàng)建和銷毀所帶來的開銷。

線程池線程默認(rèn)為后臺(tái)線程（IsBackground）。

namespace Test {class Program{static void Main(string[] args){//將工作項(xiàng)加入到線程池隊(duì)列中，這里可以傳遞一個(gè)線程參數(shù)ThreadPool.QueueUserWorkItem(TestMethod, "Hello");Console.ReadKey();}public static void TestMethod(object data){string datastr = data as string;Console.WriteLine(datastr);}} }

五、Task類

使用ThreadPool的QueueUserWorkItem()方法發(fā)起一次異步的線程執(zhí)行很簡(jiǎn)單，但是該方法最大的問題是沒有一個(gè)內(nèi)建的機(jī)制讓你知道操作什么時(shí)候完成，有沒有一個(gè)內(nèi)建的機(jī)制在操作完成后獲得一個(gè)返回值。為此，可以使用System.Threading.Tasks中的Task類。

構(gòu)造一個(gè)Task<TResult>對(duì)象，并為泛型TResult參數(shù)傳遞一個(gè)操作的返回類型。

namespace Test {class Program{static void Main(string[] args){Task<Int32> t = new Task<Int32>(n => Sum((Int32)n), 1000);t.Start();t.Wait();Console.WriteLine(t.Result);Console.ReadKey();}private static Int32 Sum(Int32 n){Int32 sum = 0;for (; n > 0; --n)checked{ sum += n;} //結(jié)果太大，拋出異常return sum;}} }

一個(gè)任務(wù)完成時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)一個(gè)新任務(wù)。
一個(gè)任務(wù)完成后，它可以啟動(dòng)另一個(gè)任務(wù)，下面重寫了前面的代碼，不阻塞任何線程。

namespace Test {class Program{static void Main(string[] args){Task<Int32> t = new Task<Int32>(n => Sum((Int32)n), 1000);t.Start();//t.Wait();Task cwt = t.ContinueWith(task => Console.WriteLine("The result is {0}",t.Result));Console.ReadKey();}private static Int32 Sum(Int32 n){Int32 sum = 0;for (; n > 0; --n)checked{ sum += n;} //結(jié)果溢出，拋出異常return sum;}} }

六、委托異步執(zhí)行

委托的異步調(diào)用：BeginInvoke() 和 EndInvoke()

namespace Test {public delegate string MyDelegate(object data);class Program{static void Main(string[] args){MyDelegate mydelegate = new MyDelegate(TestMethod);IAsyncResult result = mydelegate.BeginInvoke("Thread Param", TestCallback, "Callback Param");//異步執(zhí)行完成string resultstr = mydelegate.EndInvoke(result);}//線程函數(shù)public static string TestMethod(object data){string datastr = data as string;return datastr;}//異步回調(diào)函數(shù)public static void TestCallback(IAsyncResult data){Console.WriteLine(data.AsyncState);}} }

七、線程同步

　　1）原子操作（Interlocked）：所有方法都是執(zhí)行一次原子讀取或一次寫入操作。

　　2）lock()語(yǔ)句：避免鎖定public類型，否則實(shí)例將超出代碼控制的范圍，定義private對(duì)象來鎖定。

　　3）Monitor實(shí)現(xiàn)線程同步

　　　　通過Monitor.Enter() 和 Monitor.Exit()實(shí)現(xiàn)排它鎖的獲取和釋放，獲取之后獨(dú)占資源，不允許其他線程訪問。

　　　　還有一個(gè)TryEnter方法，請(qǐng)求不到資源時(shí)不會(huì)阻塞等待，可以設(shè)置超時(shí)時(shí)間，獲取不到直接返回false。

　　4）ReaderWriterLock

　　　　當(dāng)對(duì)資源操作讀多寫少的時(shí)候，為了提高資源的利用率，讓讀操作鎖為共享鎖，多個(gè)線程可以并發(fā)讀取資源，而寫操作為獨(dú)占鎖，只允許一個(gè)線程操作。

　　5）事件（Event）類實(shí)現(xiàn)同步

　　　　事件類有兩種狀態(tài)，終止?fàn)顟B(tài)和非終止?fàn)顟B(tài)，終止?fàn)顟B(tài)時(shí)調(diào)用WaitOne可以請(qǐng)求成功，通過Set將時(shí)間狀態(tài)設(shè)置為終止?fàn)顟B(tài)。

　　　　1）AutoResetEvent（自動(dòng)重置事件）

　　　　2）ManualResetEvent（手動(dòng)重置事件）

　　6）信號(hào)量（Semaphore）

　　　　　　信號(hào)量是由內(nèi)核對(duì)象維護(hù)的int變量，為0時(shí)，線程阻塞，大于0時(shí)解除阻塞，當(dāng)一個(gè)信號(hào)量上的等待線程解除阻塞后，信號(hào)量計(jì)數(shù)+1。

　　　　　　線程通過WaitOne將信號(hào)量減1，通過Release將信號(hào)量加1，使用很簡(jiǎn)單。

　　7）互斥體（Mutex）

　　　　　　獨(dú)占資源，用法與Semaphore相似。

?　 8）跨進(jìn)程間的同步

　　　　　　通過設(shè)置同步對(duì)象的名稱就可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)的同步，不同應(yīng)用程序通過同步對(duì)象的名稱識(shí)別不同同步對(duì)象。

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總結(jié)

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