C#線(xiàn)程定義和使用方法詳解

更新時(shí)間：2013年11月21日 16:46:05 作者：

這篇文章主要介紹了C#Thread類(lèi)的基本用法,如何定義一個(gè)線(xiàn)程類(lèi)，為線(xiàn)程傳遞參數(shù)的方法，詳解看下文

一、C# Thread類(lèi)的基本用法

通過(guò)System.Threading.Thread類(lèi)可以開(kāi)始新的線(xiàn)程，并在線(xiàn)程堆棧中運(yùn)行靜態(tài)或?qū)嵗椒ā？梢酝ㄟ^(guò)Thread類(lèi)的的構(gòu)造方法傳遞一個(gè)無(wú)參數(shù)，并且不返回值（返回void）的委托(ThreadStart)，這個(gè)委托的定義如下：

[ComVisibleAttribute(true)]

public delegate void ThreadStart()

我們可以通過(guò)如下的方法來(lái)建立并運(yùn)行一個(gè)線(xiàn)程。

復(fù)制代碼代碼如下:

using System;  
using System.Collections.Generic;  
using System.Linq;  
using System.Text;  
using System.Threading;  

namespace MyThread  
{  
class Program  
{  
public static void myStaticThreadMethod()  
{  
Console.WriteLine("myStaticThreadMethod");  
}  
static void Main(string[] args)  
{  
Thread thread1 = new Thread(myStaticThreadMethod);  
thread1.Start();  // 只要使用Start方法，線(xiàn)程才會(huì)運(yùn)行  
}  
}  
}

除了運(yùn)行靜態(tài)的方法，還可以在線(xiàn)程中運(yùn)行實(shí)例方法，代碼如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

 using System;  
using System.Collections.Generic;  
using System.Linq;  
using System.Text;  
using System.Threading;  

namespace MyThread  
{  
class Program  
{  
public void myThreadMethod()  
{  
Console.WriteLine("myThreadMethod");  
}  
static void Main(string[] args)  
{  
Thread thread2 = new Thread(new Program().myThreadMethod);  
thread2.Start();  
}  
}  
}

如果讀者的方法很簡(jiǎn)單，或出去某種目的，也可以通過(guò)匿名委托或Lambda表達(dá)式來(lái)為T(mén)hread的構(gòu)造方法賦值，代碼如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

Thread thread3 = new Thread(delegate() { Console.WriteLine("匿名委托"); });  
thread3.Start();  
Thread thread4 = new Thread(( ) => { Console.WriteLine("Lambda表達(dá)式"); });  
thread4.Start();  

其中Lambda表達(dá)式前面的( )表示沒(méi)有參數(shù)。

為了區(qū)分不同的線(xiàn)程，還可以為T(mén)hread類(lèi)的Name屬性賦值，代碼如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

Thread thread5 = new Thread(()=>{ Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name); });  
thread5.Name = "我的Lamdba";  
thread5.Start(); 

如果將上面thread1至thread5放到一起執(zhí)行，由于系統(tǒng)對(duì)線(xiàn)程的調(diào)度不同，輸出的結(jié)果是不定的，如圖1是一種可能的輸出結(jié)果。

二、定義一個(gè)線(xiàn)程類(lèi)

我們可以將Thread類(lèi)封裝在一個(gè)MyThread類(lèi)中，以使任何從MyThread繼承的類(lèi)都具有多線(xiàn)程能力。MyThread類(lèi)的代碼如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

using System;  
using System.Collections.Generic;  
using System.Linq;  
using System.Text;  
using System.Threading;  
namespace MyThread  
{  
   abstract class MyThread  
{  
   Thread thread = null;  

   abstract public void run();  

public void start()  
{  
if (thread == null)  
thread = new Thread(run);  
thread.Start();  
}  
}  
}

可以用下面的代碼來(lái)使用MyThread類(lèi)。

復(fù)制代碼代碼如下:

class NewThread : MyThread  
{  
  override public void run()  
  {  
  Console.WriteLine("使用MyThread建立并運(yùn)行線(xiàn)程");  
  }  
  }  

  static void Main(string[] args)  
  {  

  NewThread nt = new NewThread();  
  nt.start();  
  }

我們還可以利用MyThread來(lái)為線(xiàn)程傳遞任意復(fù)雜的參數(shù)。詳細(xì)內(nèi)容見(jiàn)下節(jié)。

三、C# Thread類(lèi)：為線(xiàn)程傳遞參數(shù)

Thread類(lèi)有一個(gè)帶參數(shù)的委托類(lèi)型的重載形式。這個(gè)委托的定義如下：

[ComVisibleAttribute(false)]

public delegate void ParameterizedThreadStart(Object obj)

這個(gè)Thread類(lèi)的構(gòu)造方法的定義如下：

public Thread(ParameterizedThreadStart start);
下面的代碼使用了這個(gè)帶參數(shù)的委托向線(xiàn)程傳遞一個(gè)字符串參數(shù)：

復(fù)制代碼代碼如下:

public static void myStaticParamThreadMethod(Object obj)  
{  
Console.WriteLine(obj);  
}  

static void Main(string[] args)  
{  
  Thread thread = new Thread(myStaticParamThreadMethod);  
  thread.Start("通過(guò)委托的參數(shù)傳值");  
}

要注意的是，如果使用的是不帶參數(shù)的委托，不能使用帶參數(shù)的Start方法運(yùn)行線(xiàn)程，否則系統(tǒng)會(huì)拋出異常。但使用帶參數(shù)的委托，可以使用thread.Start()來(lái)運(yùn)行線(xiàn)程，這時(shí)所傳遞的參數(shù)值為null。

也可以定義一個(gè)類(lèi)來(lái)傳遞參數(shù)值，如下面的代碼如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

class MyData  
{  
private String d1;  
private int d2;  
public MyData(String d1, int d2)  
{  
  this.d1 = d1;  
  this.d2 = d2;  
}  
public void threadMethod()  
{  
  Console.WriteLine(d1);  
  Console.WriteLine(d2);  
}  
}  

MyData myData = new MyData("abcd",1234);  
Thread thread = new Thread(myData.threadMethod);  
thread.Start();

如果使用在第二節(jié)定義的MyThread類(lèi)，傳遞參數(shù)會(huì)顯示更簡(jiǎn)單，代碼如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

class NewThread : MyThread  
{  
private String p1;  
private int p2;  
public NewThread(String p1, int p2)  
{  
this.p1 = p1;  
this.p2 = p2;  
}  

override public void run()  
{  
Console.WriteLine(p1);  
Console.WriteLine(p2);  
}  
}  

NewThread newThread = new NewThread("hello world", 4321);  
newThread.start();

四、前臺(tái)和后臺(tái)線(xiàn)程

使用Thread建立的線(xiàn)程默認(rèn)情況下是前臺(tái)線(xiàn)程，在進(jìn)程中，只要有一個(gè)前臺(tái)線(xiàn)程未退出，進(jìn)程就不會(huì)終止。主線(xiàn)程就是一個(gè)前臺(tái)線(xiàn)程。而后臺(tái)線(xiàn)程不管線(xiàn)程是否結(jié)束，只要所有的前臺(tái)線(xiàn)程都退出（包括正常退出和異常退出）后，進(jìn)程就會(huì)自動(dòng)終止。一般后臺(tái)線(xiàn)程用于處理時(shí)間較短的任務(wù)，如在一個(gè)Web服務(wù)器中可以利用后臺(tái)線(xiàn)程來(lái)處理客戶(hù)端發(fā)過(guò)來(lái)的請(qǐng)求信息。而前臺(tái)線(xiàn)程一般用于處理需要長(zhǎng)時(shí)間等待的任務(wù)，如在Web服務(wù)器中的監(jiān)聽(tīng)客戶(hù)端請(qǐng)求的程序，或是定時(shí)對(duì)某些系統(tǒng)資源進(jìn)行掃描的程序。下面的代碼演示了前臺(tái)和后臺(tái)線(xiàn)程的區(qū)別

復(fù)制代碼代碼如下:

public static void myStaticThreadMethod()  
{  
Thread.Sleep(3000);  
}  

Thread thread = new Thread(myStaticThreadMethod);  
// thread.IsBackground = true;  
thread.Start();

如果運(yùn)行上面的代碼，程序會(huì)等待3秒后退出，如果將注釋去掉，將thread設(shè)成后臺(tái)線(xiàn)程，則程序會(huì)立即退出。

要注意的是，必須在調(diào)用Start方法之前設(shè)置線(xiàn)程的類(lèi)型，否則一但線(xiàn)程運(yùn)行，將無(wú)法改變其類(lèi)型。

通過(guò)BeginXXX方法運(yùn)行的線(xiàn)程都是后臺(tái)線(xiàn)程。

五、C# Thread類(lèi)：判斷多個(gè)線(xiàn)程是否都結(jié)束的兩種方法

確定所有線(xiàn)程是否都完成了工作的方法有很多，如可以采用類(lèi)似于對(duì)象計(jì)數(shù)器的方法，所謂對(duì)象計(jì)數(shù)器，就是一個(gè)對(duì)象被引用一次，這個(gè)計(jì)數(shù)器就加1，銷(xiāo)毀引用就減1，如果引用數(shù)為0，則垃圾搜集器就會(huì)對(duì)這些引用數(shù)為0的對(duì)象進(jìn)行回收。

方法一：線(xiàn)程計(jì)數(shù)器

線(xiàn)程也可以采用計(jì)數(shù)器的方法，即為所有需要監(jiān)視的線(xiàn)程設(shè)一個(gè)線(xiàn)程計(jì)數(shù)器，每開(kāi)始一個(gè)線(xiàn)程，在線(xiàn)程的執(zhí)行方法中為這個(gè)計(jì)數(shù)器加1，如果某個(gè)線(xiàn)程結(jié)束（在線(xiàn)程執(zhí)行方法的最后為這個(gè)計(jì)數(shù)器減1），為這個(gè)計(jì)數(shù)器減1。然后再開(kāi)始一個(gè)線(xiàn)程，按著一定的時(shí)間間隔來(lái)監(jiān)視這個(gè)計(jì)數(shù)器，如是棕個(gè)計(jì)數(shù)器為0，說(shuō)明所有的線(xiàn)程都結(jié)束了。當(dāng)然，也可以不用這個(gè)監(jiān)視線(xiàn)程，而在每一個(gè)工作線(xiàn)程的最后（在為計(jì)數(shù)器減1的代碼的后面）來(lái)監(jiān)視這個(gè)計(jì)數(shù)器，也就是說(shuō)，每一個(gè)工作線(xiàn)程在退出之前，還要負(fù)責(zé)檢測(cè)這個(gè)計(jì)數(shù)器。使用這種方法不要忘了同步這個(gè)計(jì)數(shù)器變量啊，否則會(huì)產(chǎn)生意想不到的后果。

方法二：使用Thread.join方法

join方法只有在線(xiàn)程結(jié)束時(shí)才繼續(xù)執(zhí)行下面的語(yǔ)句?？梢詫?duì)每一個(gè)線(xiàn)程調(diào)用它的join方法，但要注意，這個(gè)調(diào)用要在另一個(gè)線(xiàn)程里，而不要在主線(xiàn)程，否則程序會(huì)被阻塞的。

個(gè)人感覺(jué)這種方法比較好。

線(xiàn)程計(jì)數(shù)器方法演示：

復(fù)制代碼代碼如下:

class ThreadCounter : MyThread  
{  
private static int count = 0;  
private int ms;  
private static void increment()  
{  
lock (typeof(ThreadCounter))  // 必須同步計(jì)數(shù)器  
{  
count++;  
}  
}  
private static void decrease()  
{  
lock (typeof(ThreadCounter))  
{  
count--;  
}  
}  
private static int getCount()  
{  
lock (typeof(ThreadCounter))  
{  
return count;  
}  
}  
public ThreadCounter(int ms)  
{  
this.ms = ms;  
}  
override public void run()  
{  
increment();  
Thread.Sleep(ms);  
Console.WriteLine(ms.ToString()+"毫秒任務(wù)結(jié)束");  
decrease();  
if (getCount() == 0)  
Console.WriteLine("所有任務(wù)結(jié)束");  
}  
}  

 
ThreadCounter counter1 = new ThreadCounter(3000);  
ThreadCounter counter2 = new ThreadCounter(5000);  
ThreadCounter counter3 = new ThreadCounter(7000);  

counter1.start();  
counter2.start();  
counter3.start();

上面的代碼雖然在大多數(shù)的時(shí)候可以正常工作，但卻存在一個(gè)隱患，就是如果某個(gè)線(xiàn)程，假設(shè)是counter1，在運(yùn)行后，由于某些原因，其他的線(xiàn)程并未運(yùn)行，在這種情況下，在counter1運(yùn)行完后，仍然可以顯示出“所有任務(wù)結(jié)束”的提示信息，但是counter2和counter3還并未運(yùn)行。為了消除這個(gè)隱患，可以將increment方法從run中移除，將其放到ThreadCounter的構(gòu)造方法中，在這時(shí)，increment方法中的lock也可以去掉了。代碼如：

復(fù)制代碼代碼如下:

public ThreadCounter(int ms)  
 {  
 this.ms = ms;  
 increment();  
 } 

運(yùn)行上面的程序后，將顯示如圖2的結(jié)果。

使用Thread.join方法演示

復(fù)制代碼代碼如下:

private static void threadMethod(Object obj)  
{  
Thread.Sleep(Int32.Parse(obj.ToString()));  
Console.WriteLine(obj + "毫秒任務(wù)結(jié)束");  
}  
private static void joinAllThread(object obj)  
{  
Thread[] threads = obj as Thread[];  
foreach (Thread t in threads)  
t.Join();  
Console.WriteLine("所有的線(xiàn)程結(jié)束");  
}  

static void Main(string[] args)  
{  
Thread thread1 = new Thread(threadMethod);  
Thread thread2 = new Thread(threadMethod);  
Thread thread3 = new Thread(threadMethod);  

 thread1.Start(3000);  
 thread2.Start(5000);  
 thread3.Start(7000);  

 Thread joinThread = new Thread(joinAllThread);  
 joinThread.Start(new Thread[] { thread1, thread2, thread3 });  

}