多线程编程技术基础知识

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多线程编程技术基础知识

什么是进程?
当一个程序开始运行时,它就是一个进程,进程包括运行中的程序和程序所使用到的内存和系统资源。而一个进程又是由多个线程所组成的。

什么是线程?
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同样的函数。

什么是多线程?
多线程是指程序中包含多个执行流,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。

多线程是指程序中包含多个执行流,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。

我们以前学习过的统筹方法,实际上就是一种多线程的应用。一件事,我们可以分成几个几部分来做,可以并行来完成,节省时间。当然这个和计算机实现的多线程是有许多不同的。浏览器就是一个多线程程序,可以边下载,边听歌,边浏览网页。

多线程可以提高CPU的利用率,但是使用不当也会带来问题,主要是内存开销和管理复杂。另外需要特别指出,在单核CPU的情况下,同一时间只能执行一个线程,是伪多线程,而在多核CPU上,多线程才可以真正的在多个processor同时执行。

多线程的好处:
可以提高CPU的利用率。在多线程程序中,一个线程必须等待的时候,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。

多线程的不利方面:
线程也是程序,所以线程需要占用内存,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问题;线程太多会导致控制太复杂,最终可能造成很多Bug;

接下来将对C#编程中的多线程机制进行探讨。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,接下来的所有程序都是控制台程序,程序最后的Console.ReadLine()是为了使程序中途停下来,以便看清楚执行过程中的输出。

任何程序在执行时,至少有一个主线程。
一个直观印象的线程示例:

using System;
using System.Threading;
namespace ThreadTest
{
class RunIt
{
[STAThread]static void Main(string[] args)
{
Thread.CurrentThread.Name=”System Thread”;//给当前线程命名

Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name+”‘Status:”+Thread.CurrentThread.ThreadState);

Console.ReadLine();
}

}

}

输出如下:

System Thread’s 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“System Thread”,最后还输出了它的当前状态(ThreadState)。

所谓静态属性,就是这个类所有对象所公有的属性,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CurrentThread为什么是静态的——虽然有多个线程同时存在,但是在某一个时刻,CPU只能执行其中一个。

在程序的头部,我们使用了如下命名空间:

using System;

using System.Threading;

在.net framework class library中,所有与多线程机制应用相关的类都是放在System.Threading命名空间中的。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。

我们通过其中提供的Thread类来创建和控制线程,ThreadPool类用于管理线程池等。(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。)

Thread类有几个至关重要的方法,描述如下:

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;

Suspend():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。

 

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