C# 線程同步與線程池 淺析

C# 線程同步與線程池

樣本很簡單，準備5個線程，每個線程同時向控制台輸出數字，然後觀察輸出結果。

代碼說明：

////線程列表

private static List<Thread> _threadList;          static voidMain(string[] args)        {            Program._threadList= new List<Thread>();            ////附加5個線程            for (inti = 0; i < 5; i++)            {                Program.AppendThread();            }             ////開始執行所有測試線程            Program.ExecuteThread();             ////按任意鍵退出            Console.ReadLine();        }         /// <summary>        /// 將新的測試線程附加到測試線程列表，線程執行邏輯就是輸出10個數字/// 注意初始化的時候設定為後台線程了，這樣可以保證主線程退出的時候其他線/// 程自動結束        /// </summary>        public staticvoid AppendThread()        {            Program._threadList.Add(newThread(new ThreadStart(                () =>                {                   for (int i = 0; i < 10; i++)                   {                       Console.WriteLine(i);                   }                })){ IsBackground = true });        }         /// <summary>        /// 開始執行所有測試線程        /// </summary>        public staticvoid ExecuteThread()        {            foreach(Thread t in _threadList)            {                t.Start();            }        }

觀察執行結果，我們可以看到結果如下：

根據結果(數位輸出是不規律的)可知，線程之間發生了幹擾。策略就是，加一個同步成員來進行線程同步：

   /// <summary>        /// 多線程同步的對象        /// </summary>        private static object _syncObj = new object();另外，線上程執行的地方加鎖：Program._threadList.Add(newThread(new ThreadStart(                () =>                {                    lock (_syncObj)                    {                        for (int i = 0; i < 10;i++)                        {                            Console.WriteLine(i);                        }                    }                 })) { IsBackground = true });

觀察結果：

可以看到通過Lock關鍵字，對一個多線程同步的變數加鎖的確可以使得線程同步。

現在看一下第二種方式：

使用monitor關鍵字進行同步，代碼：

Monitor.Enter(_syncObj);                   try                   {                       for (int i = 0; i < 10; i++)                       {                            Console.WriteLine(i);                       }                   }                   finally {                       Monitor.Exit(_syncObj);                   }

查看結果，會發現線程已經同步了。

第三種方式：

現在讓我們重構一下代碼，建立一個ThreadManager的類，把類的職責都搬進去：

class ThreadManager    {        /// <summary>        /// 線程列表        /// </summary>        private staticList<Thread> _threadList;         staticThreadManager()        {           _threadList = new List<Thread>();        }         /// <summary>        /// 附加新線程        /// </summary>        public staticvoid AppendThread()        {            ThreadManager._threadList.Add(newThread(new ThreadStart(                () =>                {                   for (int i = 0; i < 10; i++)                   {                       Console.WriteLine(i);                   }                 })){ IsBackground = true });        }         /// <summary>        /// 開始執行所有線程        /// </summary>        public staticvoid ExecuteThread()        {            foreach(Thread t in _threadList)            {                t.Start();            }        }    }

Main函數調用的代碼做相應的改變：

static voidMain(string[] args)        {            ////附加5個線程            for (int i = 0; i < 5; i++)            {                ThreadManager.AppendThread();            }             ////開始測試            ThreadManager.ExecuteThread();             ////按任意鍵繼續            Console.ReadLine();        }

由於沒有對線程同步做任何處理，結果肯定可以猜到，線程是不同步的：

現在對ThreadManager這個類加上特性：[Synchronization]，再次運行之，發現線程同步了，這就是線程同步的第四種方案，用起來很簡單，但是首先它要求執行邏輯都放在一個類中，由於它可以確保這個類中的所有方法都是安全執行緒的，因此它的效能相對低效。

線程同步還有方法嗎？答案是肯定的，那就是第四種方法—線程池。

現在來看一下如何用線程池來實現：

  static void Main(string[]args)        {/////定義一個waitCallback對象，並定義它的行為，就是向控制台輸出十個數字同時可以傳遞/////一個參數(這個參數是可選的)                       WaitCallback work = new WaitCallback((o)=>            {                for(int i = 0; i < 10; i++)                {                   Console.WriteLine(i);                }            });             ////執行5次            for (inti = 0; i < 5; i++)            {/////如果這裡需要傳遞參數，可以調用另一個重載方法                ThreadPool.QueueUserWorkItem(work);            }             ////按任意鍵繼續            Console.ReadLine();        }

這樣就完成了剛剛的邏輯嗎？是的，運行之後我們可以看到結果，線程是同步的。

多線程還帶來了哪些好處？

• 線程池減少了線程建立、開始和停止的次數，從而提高了效率；

• 使用線程池，能夠使我們將注意力放到商務邏輯上而不是多線程架構上（然而在某些情況應優先使用手工線程管理）

• 如果需要前台線程或者設定優先權別，或者線程池中的線程總是後台線程，且他的優先順序是預設的；

• 如果需要一個帶有固定標識的線程便於退出，掛起或通過名字發現它。

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