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下多线程程序设计及其线程同步问题
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Windows下多线程程序设计及其线程同步问题
1. 基本概念
什么是线程?
线程是程序中的一个执行流,每个线程都有自己的专有寄存器(栈指针、程序计数器等),但代码区是共享的,即不同的线程可以执行同样的函数。什么是多线程?
多线程是指程序中包含多个执行流,即在一个程序中可以同时运行多个不同的线程来执行不同的任务,也就是说允许单个程序创建多个并行执行的线程来完成各自的任务。多线程的好处: 可以提高CPU的利用率。在多线程程序中,一个线程必须等待的时候,CPU可以运行其它的线程而不是等待,这样就大大提高了程序的效率。 多线程的不利方面: 线程也是程序,所以线程需要占用内存,线程越多占用内存也越多; 多线程需要协调和管理,所以需要CPU时间跟踪线程; 线程之间对共享资源的访问会相互影响,必须解决竞用共享资源的问题; 线程太多会导致控制太复杂,最终可能造成很多Bug;
任何程序在执行时,至少有一个主线程。
一个直观印象的线程示例:
//SystemThread.csusing?System;using?System.Threading;?namespace?ThreadTest{ class?RunIt { static?void?Main(string[]?args) { Thread.CurrentThread.Name=System?Thread;//给当前线程起名为System?Thread???????????? Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name+Status:+Thread.CurrentThread.ThreadState); Console.ReadLine(); } }}
输出如下: System Threads Status:Running
在这里,我们通过Thread类的静态属性CurrentThread获取了当前执行的线程,对其Name属性赋值“System Thread”,最后还输出了它的当前状态(ThreadState)。所谓静态属性,就是这个类所有对象所公有的属性,不管你创建了多少个这个类的实例,但是类的静态属性在内存中只有一个。很容易理解CurrentThread为什么是静态的——虽然有多个线程同时存在,但是在某一个时刻,CPU只能执行其中一个。 在程序的头部,我们使用了如下命名空间:???? using System.Threading;?? 在.net framework class library中,所有与多线程机制应用相关的类都是放在System.Threading命名空间中的。如果你想在你的应用程序中使用多线程,就必须包含这个类。
2. 多线程程序设计实例
下面我们就动手来创建一个线程,使用Thread类创建线程时,只需提供线程入口即可。(线程入口使程序知道该让这个线程干什么事)
在C#中,线程入口是通过ThreadStart代理(delegate)来提供的,你可以把ThreadStart理解为一个函数指针,指向线程要执行的函数,当调用Thread.Start()方法后,线程就开始执行ThreadStart所代表或者说指向的函数。 打开你的VS.net,新建一个控制台应用程序(Console Application),编写完全控制一个线程的代码示例:
using System;
using System.Threading;
namespace THREAD
{
public class Alpha
{
public void Beta()
{
while (true)
{
Console.WriteLine(Alpha.Beta runtime + (System.DateTime.Now - Program.t).TotalMilliseconds);
}
}
}
class Program
{
public static DateTime t;
static void Main(string[] args)
{
Alpha oAlpha = new Alpha();
//file://这里创建一个线程,使之执行Alpha类的Beta()方法
Thread
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