C# - 多线程

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线程被定义为程序的执行路径。每个线程定义一个唯一的控制流。如果您的应用程序涉及复杂且耗时的操作，那么设置不同的执行路径或线程通常很有帮助，每个线程执行特定的工作。

线程是轻量级进程。线程的一个常见用例是现代操作系统实现并发编程。使用线程可以节省 CPU 周期的浪费并提高应用程序的效率。

到目前为止，我们编写的程序中只有一个线程作为单个进程运行，进程是应用程序的运行实例。但是，这样应用程序一次只能执行一项工作。为了使其能够一次执行多个任务，可以将其划分为更小的线程。

线程生命周期

线程的生命周期从创建 System.Threading.Thread 类的对象开始，并在线程终止或完成执行时结束。

以下是线程生命周期中的各种状态：

• 未启动状态 - 当创建线程实例但未调用 Start 方法时，处于此状态。

• 就绪状态 - 当线程准备运行并等待 CPU 周期时，处于此状态。

• 不可运行状态 - 当线程不可执行时，例如：

  • 已调用 Sleep 方法
  • 已调用 Wait 方法
  • 被 I/O 操作阻塞

• 死亡状态 - 当线程完成执行或被中止时，处于此状态。

主线程

在 C# 中，System.Threading.Thread 类用于处理线程。它允许在多线程应用程序中创建和访问单个线程。进程中第一个执行的线程称为主线程。

当 C# 程序开始执行时，会自动创建主线程。使用Thread 类创建的线程称为主线程的子线程。您可以使用 Thread 类的CurrentThread 属性访问线程。

以下程序演示了主线程执行：

using System;
using System.Threading;

namespace MultithreadingApplication {
   class MainThreadProgram {
      static void Main(string[] args) {
         Thread th = Thread.CurrentThread;
         th.Name = "MainThread";
         
         Console.WriteLine("This is {0}", th.Name);
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

当编译并执行上述代码时，它会产生以下结果：

This is MainThread

Thread 类的属性和方法

下表显示了Thread 类中一些最常用的属性：

下表显示了Thread 类中一些最常用的方法：

创建线程

线程通过扩展 Thread 类来创建。扩展后的 Thread 类然后调用Start()方法开始子线程的执行。

以下程序演示了这个概念：

using System;
using System.Threading;

namespace MultithreadingApplication {
   class ThreadCreationProgram {
      public static void CallToChildThread() {
         Console.WriteLine("Child thread starts");
      }
      static void Main(string[] args) {
         ThreadStart childref = new ThreadStart(CallToChildThread);
         Console.WriteLine("In Main: Creating the Child thread");
         Thread childThread = new Thread(childref);
         childThread.Start();
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

当编译并执行上述代码时，它会产生以下结果：

In Main: Creating the Child thread
Child thread starts

管理线程

Thread 类提供了各种管理线程的方法。

以下示例演示了如何使用sleep()方法使线程暂停一段时间。

using System;
using System.Threading;

namespace MultithreadingApplication {
   class ThreadCreationProgram {
      public static void CallToChildThread() {
         Console.WriteLine("Child thread starts");
         
         // the thread is paused for 5000 milliseconds
         int sleepfor = 5000; 
         
         Console.WriteLine("Child Thread Paused for {0} seconds", sleepfor / 1000);
         Thread.Sleep(sleepfor);
         Console.WriteLine("Child thread resumes");
      }
      
      static void Main(string[] args) {
         ThreadStart childref = new ThreadStart(CallToChildThread);
         Console.WriteLine("In Main: Creating the Child thread");
         
         Thread childThread = new Thread(childref);
         childThread.Start();
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

当编译并执行上述代码时，它会产生以下结果：

In Main: Creating the Child thread
Child thread starts
Child Thread Paused for 5 seconds
Child thread resumes

销毁线程

Abort()方法用于销毁线程。

运行时通过抛出ThreadAbortException来终止线程。此异常无法捕获，控制权将发送到finally块（如果有）。

以下程序对此进行了说明：

using System;
using System.Threading;

namespace MultithreadingApplication {
   class ThreadCreationProgram {
      public static void CallToChildThread() {
         try {
            Console.WriteLine("Child thread starts");
            
            // do some work, like counting to 10
            for (int counter = 0; counter <= 10; counter++) {
               Thread.Sleep(500);
               Console.WriteLine(counter);
            }
            
            Console.WriteLine("Child Thread Completed");
         } catch (ThreadAbortException e) {
            Console.WriteLine("Thread Abort Exception");
         } finally {
            Console.WriteLine("Couldn't catch the Thread Exception");
         }
      }
      static void Main(string[] args) {
         ThreadStart childref = new ThreadStart(CallToChildThread);
         Console.WriteLine("In Main: Creating the Child thread");
         
         Thread childThread = new Thread(childref);
         childThread.Start();
         
         //stop the main thread for some time
         Thread.Sleep(2000);
         
         //now abort the child
         Console.WriteLine("In Main: Aborting the Child thread");
         
         childThread.Abort();
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

当编译并执行上述代码时，它会产生以下结果：

In Main: Creating the Child thread
Child thread starts
0
1
2
In Main: Aborting the Child thread
Thread Abort Exception
Couldn't catch the Thread Exception