C#多線程編程(整理)

Donet基礎類庫的System.Threading命名空間提供了大量的類和介面支援多線程。這個命名空間有很多的類，下面是Thread的資料。
        System.Threading.Thread類是用來建立並控制線程，設定其優先順序並擷取其狀態最為常用的類。他有很多的方法，在這裡我們將就比較常用和重要的方法做一下介紹：

　　Thread.Start()：啟動線程的執行；

　　Thread.Suspend()：掛起線程，或者如果線程已掛起，則不起作用；

　　Thread.Resume()：繼續已掛起的線程；

　　Thread.Interrupt()：中止處於 Wait或者Sleep或者Join 線程狀態的線程；

　　Thread.Join()：阻塞調用線程，直到某個線程終止時為止

　　Thread.Sleep()：將當前線程阻塞指定的毫秒數；

　　Thread.Abort()：以開始終止此線程的過程。如果線程已經在終止，則不能通過Thread.Start（）來啟動線程。

        通過調用Thread.Sleep，Thread.Suspend或者Thread.Join可以暫停/阻塞線程。調用Sleep()和Suspend()方法意味著線程將不再得到CPU時間。這兩種暫停線程的方法是有區別的，Sleep()使得線程立即停止執行，但是在調用Suspend()方法之前，通用語言執行平台必須到達一個安全點。一個線程不能對另外一個線程調用Sleep()方法，但是可以調用Suspend()方法使得另外一個線程暫停執行。對已經掛起的線程調用Thread.Resume（）方法會使其繼續執行。不管使用多少次Suspend()方法來阻塞一個線程，只需一次調用Resume()方法就可以使得線程繼續執行。已經終止的和還沒有開始執行的線程都不能使用掛起。Thread.Sleep（int x）使線程阻塞x毫秒。只有當該線程是被其他的線程通過調用Thread.Interrupt（）或者Thread.Abort（）方法，才能被喚醒。

　　如果對處於阻塞狀態的線程調用Thread.Interrupt（）方法將使線程狀態改變，但是會拋出ThreadInterupptedException異常，你可以捕獲這個異常並且做出處理，也可以忽略這個異常而讓運行時終止線程。在一定的等待時間之內，Thread.Interrupt（）和Thread.Abort（）都可以立即喚醒一個線程。

　　下面我們將說明如何從一個線程中止另外一個線程。在這種情況下，我們可以通過使用Thread.Abort（）方法來永久銷毀一個線程，而且將拋出ThreadAbortException異常。使終結的線程可以捕獲到異常但是很難控制恢複，僅有的辦法是調用Thread.ResetAbort（）來取消剛才的調用，而且只有當這個異常是由於被調用線程引起的異常。因此，A線程可以正確的使用Thread.Abort（）方法作用於B線程，但是B線程卻不能調用Thread.ResetAbort（）來取消Thread.Abort（）操作。

　　Thread.Abort（）方法使得系統悄悄的銷毀了線程而且不通知使用者。一旦實施Thread.Abort（）操作，該線程不能被重新啟動。調用了這個方法並不是意味著線程立即銷毀，因此為了確定線程是否被銷毀，我們可以調用Thread.Join（）來確定其銷毀，Thread.Join（）是一個阻塞調用，直到線程的確是終止了才返回。但是有可能一個線程調用Thread.Interrupt（）方法來中止另外一個線程，而這個線程正在等待Thread.Join（）調用的返回。
        儘可能的不要用Suspend()方法來掛起阻塞線程，因為這樣很容易造成死結。假設你掛起了一個線程，而這個線程的資源是其他線程所需要的，會發生什麼後果。因此，我們儘可能的給重要性不同的線程以不同的優先順序，用Thread.Priority（）方法來代替使用Thread.Suspend（）方法。

　　Thread類有很多的屬性，這些重要的屬性是我們多線程編程必須得掌握的。

　　Thread.IsAlive屬性：擷取一個值，該值指示當前線程的執行狀態。如果此線程已啟動並且尚未正常終止或中止，則為 true；否則為 false。

　　Thread.Name 屬性：擷取或設定線程的名稱。

　　Thread.Priority 屬性：擷取或設定一個值，該值指示線程的調度優先順序。
　　Thread.ThreadState 屬性：擷取一個值，該值包含當前線程的狀態。
　　在下面的例子中，我們將看看怎麼設定這些屬性，在隨後的例子中我們將詳細的討論這些屬性。
　　建立一個線程，首先得執行個體化一個Thread類，在類得建構函式中調用ThreadStart委派。這個委派包含了線程從哪裡開始執行。當線程啟動後，Start()方法啟動一個新的線程。下面是例子程式。
using System;
using System.Threading ;
namespace LearnThreads
{
class Thread_App
{
public static void First_Thread()
{
　Console.WriteLine("First thread created");
　Thread current_thread = Thread.CurrentThread;
　string thread_details = "Thread Name: " + current_thread.Name + "\r\nThread State: " + current_thread.ThreadState.ToString()+"\r\n Thread Priority level:"+current_thread.Priority.ToString();
　Console.WriteLine("The details of the thread are :"+ thread_details);
　Console.WriteLine ("first thread terminated");
}

public static void Main()
{
　ThreadStart thr_start_func = new ThreadStart (First_Thread);
　Console.WriteLine ("Creating the first thread ");
　Thread fThread = new Thread (thr_start_func);
　fThread.Name = "first_thread";
　fThread.Start (); //starting the thread
}
}
 

多線程在.NET裡如何工作?

　　在本質上和結構來說，.NET是一個多線程的環境。有兩種主要的多線程方法是.NET所提倡的：使用ThreadStart來開始你自己的進程，直接的（使用ThreadPool.QueueUserWorkItem）或者間接的（比如Stream.BeginRead，或者調用BeginInvoke）使用ThreadPool類。一般來說，你可以"手動"為長時間啟動並執行任務建立一個新的線程，另外對於短時間啟動並執行任務尤其是經常需要開始的那些，進程池是一個非常好的選擇。進程池可以同時運行多個任務，還可以使用架構類。對於資源緊缺需要進行同步的情況來說，它可以限制某一時刻只允許一個線程訪問資源。這種情況可以視為給線程實現了鎖機制。線程的基類是System.Threading。所有線程通過CLI來進行管理。

　　·建立線程：

　　建立一個新的Thread對象的執行個體。Thread的建構函式接受一個參數：

Thread DummyThread = new Thread( new ThreadStart(dummyFunction) );

　　·執行線程：

　　使用Threading命名空間裡的start方法來運行線程：

DummyThread.Start ();

　　·組合線程：

　　經常會出現需要組合多個線程的情況，就是當某個線程需要其他線程的結束來完成自己的任務。假設DummyThread必須等待DummyPriorityThread來完成自己的任務，我們只需要這樣做：

DummyPriorityThread.Join() ;

　　·暫停線程：

　　使得線程暫停給定的秒

DummyPriorityThread.Sleep(<Time in Second>);

　　·中止線程：

　　如果需要中止線程可以使用如下的代碼：

DummyPriorityThread.Abort();

　　·同步

　　經常我們會遇到需要線上程間進行同步的情況，下面的代碼給出了一些方法：

using System;using System.Threading;namespace SynchronizationThreadsExample{
　class SynchronizationThreadsExample{
　　private int counter = 0;
　　static void Main( ) {
　　　SynchronizationThreadsExample STE = new SynchronizationThreadsExample();
　　　STE.ThreadFunction( );
　　}
　　public void ThreadFunction ( ) {
　　　Thread DummyThread = new Thread( new ThreadStart(SomeFunction) ;
　　　DummyThread.IsBackground=true;
　　　DummyThread.Name = "First Thread";
　　　DummyThread.Start( );
　　　Console.WriteLine("Started thread {0}", DummyThread.Name);
　　　Thread DummyPriorityThread = new Thread( new ThreadStart(SomeFunction) );
　　　DummyPriorityThread.IsBackground=true;
　　　DummyPriorityThread.Name = "Second Thread";
　　　DummyPriorityThread.Start( );
　　　Console.WriteLine("Started thread {0}", DummyPriorityThread.Name);
　　　DummyThread.Join( );
　　　DummyPriorityThread.Join( );
　　}
　　public void SomeFunction( ) {
　　　try {
　　　　while (counter < 10) {
　　　　　int tempCounter = counter;
　　　　　tempCounter ++;
　　　　　Thread.Sleep(1);
　　　　　counter = tempCounter;
　　　　　Console.WriteLine( "Thread {0}. SomeFunction: {1}",Thread.CurrentThread.Name, counter);
　　　　}
　　　}
　　　catch (ThreadInterruptedException Ex) {
　　　　Console.WriteLine( "Exception in thread {0} ", Thread.CurrentThread.Name);
　　　}
　　　finally {
　　　　Console.WriteLine( "Thread {0} Exiting. ",Thread.CurrentThread.Name);
　　　}
　　}
　}
}

　　·使用Interlock

　　C#提供了一個特殊的類叫做interlocked，就是提供了鎖機制的實現，我們可以加入如下的代碼實現鎖機制：

Interlocked.SomeFunction (ref counter);

　　·使用鎖

　　這是為了鎖定代碼關鍵地區以進行同步，鎖定代碼如下：

lock (this){ Some statements ;}

　　·使用Monitor

　　當有需要進行線程管理的時候我們可以使用：

Monitor.Enter(this);

　　其他也有一些方法進行管理，這裡就不一一提及了。