多线程（基础篇1）

Posted 2020-08-23 编码之道

　　在多线程这一系列文章中，我们将讲述C#语言中多线程的相关知识，在多线程（基础篇）中我们将学习以下知识点：

• 创建线程
• 中止线程
• 线程等待
• 终止线程
• 确定线程的状态
• 线程优先级
• 前台线程和后台线程
• 向线程传递参数
• 使用C#的lock关键字锁定线程
• 使用Monitor锁定线程
• 处理异常

一、创建线程

　　在整个系列文章中，我们主要使用Visual Studio 2015作为线程编程的主要工具。在C#语言中创建、使用线程只需要按以下步骤编写即可：

1、启动Visual Studio 2016，新建一个控制台应用程序。

2、确保该控制台程序使用.NET Framework 4.6或以上版本。然而在该篇中的所有示例使用较低版本可以正常工作。

3、双击打开该控制台应用程序中的“Program.cs”文件，在其中编写如下代码：

 1 using System;
 2 using System.Threading;
 3 using static System.Console;
 4 
 5 namespace Recipe01
 6 {
 7     class Program
 8     {
 9         static void PrintNumbers()
10         {
11             WriteLine("Starting...");
12             for (int i = 1; i < 10; i++)
13             {
14                 WriteLine(i);
15             }
16         }
17 
18         static void Main(string[] args)
19         {
20             Thread t = new Thread(PrintNumbers);
21             t.Start();
22             PrintNumbers();
23         }
24     }
25 }

4、运行该控制台应用程序，运行效果（每次运行效果可能不同）如下图所示：

　　在第2行代码处，我们导入了System.Threading命名空间，该命名空间包含了我们编写多线程程序所需要的所有类型。

　　在第3行代码处，我们使用了C# 6.0的using static特性，使用了该特性之后，在代码中允许我们在使用System.Console类型的静态方法的时候不需要指定其类型名。

　　在第9~16行代码处，我们定义了一个名为“PrintNumbers”的方法，该方法将在“Main”方法和线程中进行调用。

　　在第20行代码处，我们创建了一个线程来运行“PrintNumbers”方法，当我们初始化一个线程时，一个“ThreadStart”或“ParameterizedThreadStart”委托的实例被传递给线程的构造方法。

　　在第21行代码处，我们启动线程。

　　在第22行代码处，我们在“Main”方法中调用“PrintNumbers”方法。

二、中止线程

 　　在这一节，我们将让线程等待一些时间，在等待的这段时间内，该线程不会消耗操作系统的资源。编写步骤如下：

1、使用Visual Studio 2015创建一个新的控制台应用程序。

2、双击打开“Program.cs”文件，编写代码如下所示：

 1 using System;
 2 using System.Threading;
 3 using static System.Console;
 4 using static System.Threading.Thread;
 5 
 6 namespace Recipe02
 7 {
 8     class Program
 9     {
10         static void PrintNumbers()
11         {
12             WriteLine("Starting...");
13 
14             for(int i = 1; i < 10; i++)
15             {
16                 WriteLine(i);
17             }
18         }
19 
20         static void PrintNumbersWithDelay()
21         {
22             WriteLine("Starting...");
23 
24             for(int i = 1; i < 10; i++)
25             {
26                 Sleep(TimeSpan.FromSeconds(2));
27                 WriteLine(i);
28             }
29         }
30 
31         static void Main(string[] args)
32         {
33             Thread t = new Thread(PrintNumbersWithDelay);
34             t.Start();
35             PrintNumbers();
36         }
37     }
38 }

3、运行该控制台应用程序，运行效果（每次运行效果可能不同）如下图所示：

　　在第20~29行代码处，我们定义了一个新的方法“PrintNumbersWithDelay”，该方法将在我们新建的线程中运行。需要注意的是在第26行代码处，我们使用了“Thread”类的静态方法“Sleep”，该方法使得每次循环都会等待2秒钟执行。

　　在第33行代码处，我们创建一个新的线程来运行“PrintNumbersWithDelay”方法。

三、线程等待

 　　在这一节中，我们将讲述如何在一个线程执行完毕后，再执行剩余的代码，要完成这个工作，我们不能使用Thread.Sleep方法，因为我们不知道另一个线程精确的执行时间。要使一个线程等待另一个线程执行完毕后再进行其他工作，只需要按下列步骤编写代码即可：

1、使用Visual Studio 2015创建一个新的控制台应用程序。

2、双击打开“Program.cs”文件，编写如下代码：

 1 using System;
 2 using System.Threading;
 3 using static System.Console;
 4 using static System.Threading.Thread;
 5 
 6 namespace Recipe03
 7 {
 8     class Program
 9     {
10         static void PrintNumbersWithDelay()
11         {
12             WriteLine("Starting...");
13 
14             for(int i = 1; i < 10; i++)
15             {
16                 Sleep(TimeSpan.FromSeconds(2));
17                 WriteLine(i);
18             }
19         }
20 
21         static void Main(string[] args)
22         {
23             WriteLine("Starting...");
24             Thread t = new Thread(PrintNumbersWithDelay);
25             t.Start();
26             t.Join();
27             WriteLine("Thread completed");
28         }
29     }
30 }

3、运行该控制台应用程序，运行效果如下图所示：

　　在第26行代码处，我们在“Main”方法中调用调用“t.Join”方法，该方法允许我们等待线程t执行完毕后，再执行“Main”方法中剩余的代码。有了该技术，我们可以同步两个线程的执行步骤。第一个线程等待第二个线程执行完毕后，再进行其他的工作，在第一个线程等待期间，第一个线程的状态为“bolcked”状态，和我们调用Thread.Sleep的状态一样。

四、终止线程

　　在这一节中，我们将讲述如何终止另一个线程的执行。步骤如下：

1、使用Visual Studio 2015创建一个新的控制台应用程序。

2、双击打开“Program.cs”文件，编写如下代码：

 1 using System;
 2 using System.Threading;
 3 using static System.Console;
 4 using static System.Threading.Thread;
 5 
 6 namespace Recipe04
 7 {
 8     class Program
 9     {
10         static void PrintNumbers()
11         {
12             WriteLine("Starting...");
13 
14             for (int i = 1; i < 10; i++)
15             {
16                 WriteLine(i);
17             }
18         }
19 
20         static void PrintNumbersWithDelay()
21         {
22             WriteLine("Starting...");
23             for (int i = 1; i < 10; i++)
24             {
25                 Sleep(TimeSpan.FromSeconds(2));
26                 WriteLine(i);
27             }
28         }
29 
30         static void Main(string[] args)
31         {
32             WriteLine("Starting program...");
33             Thread t = new Thread(PrintNumbersWithDelay);
34             t.Start();
35             Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(6));
36             t.Abort();
37             WriteLine("A thread has been aborted");
38             t = new Thread(PrintNumbers);
39             t.Start();
40             PrintNumbers();
41         }
42     }
43 }

3、运行该控制台应用程序，运行效果（每次运行效果可能不同）如下图所示：

　　在第36行代码处，我们调用了“t.Abort”方法，该方法用于终止一个线程的执行。当Abort方法被调用时，会对目标线程注入“ThreadAbortException”异常，该异常将导致线程的终止，这是一种非常危险的操作，因为这个异常可能发生在任何时候，并有可能导致整个应用程序的销毁。因此，不推荐使用Abort方法来终止一个线程的执行，我们可以向线程提供一个“CancellationToken”对象来取消一个线程的执行，这个技术我们将在后续讲述。

　　未完待续！