中文XML论坛--C#线程系列讲座(2)：Thread类的应用

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通过System.Threading.Thread类可以开始新的线程，并在线程堆栈中运行静态或实例方法。
　　一、　　　　　　 Thread类的基本用法

　　通过System.Threading.Thread类可以开始新的线程，并在线程堆栈中运行静态或实例方法。可以通过Thread类的的构造方法传递一个无参数，并且不返回值（返回void）的委托(ThreadStart)，这个委托的定义如下：

[ComVisibleAttribute(true)]
public delegate void ThreadStart()

　　我们可以通过如下的方法来建立并运行一个线程。

usingSystem;
usingSystem.Collections.Generic;
usingSystem.Linq;
usingSystem.Text;
usingSystem.Threading;
namespaceMyThread
{
　　classProgram
　　{
　　　　publicstaticvoidmyStaticThreadMethod()
　　　　{
　　　　　　Console.WriteLine("myStaticThreadMethod");
　　　　}
　　　　staticvoidMain(string[]args)
　　　　{
　　　　　　Threadthread1=newThread(myStaticThreadMethod);
　　　　　　thread1.Start();　//只要使用Start方法，线程才会运行
　　　　}
　　}
}

　　除了运行静态的方法，还可以在线程中运行实例方法，代码如下：

usingSystem;
usingSystem.Collections.Generic;
usingSystem.Linq;
usingSystem.Text;
usingSystem.Threading;
namespaceMyThread
{
　　classProgram
　　{
　　　　publicvoidmyThreadMethod()
　　　　{
　　　　　　Console.WriteLine("myThreadMethod");
　　　　}
　　　　staticvoidMain(string[]args)
　　　　{
　　　　　　Threadthread2=newThread(newProgram().myThreadMethod);
　　　　　　thread2.Start();
　　　　}
　　}
}

　　如果读者的方法很简单，或出去某种目的，也可以通过匿名委托或Lambda表达式来为Thread的构造方法赋值，代码如下：

Threadthread3=newThread(delegate(){Console.WriteLine("匿名委托");});
thread3.Start();
Threadthread4=newThread(()=>{Console.WriteLine("Lambda表达式");});
thread4.Start();

　　其中Lambda表达式前面的( )表示没有参数。

　　为了区分不同的线程，还可以为Thread类的Name属性赋值，代码如下：

Threadthread5=newThread(()=>{Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name);});
thread5.Name="我的Lamdba";
thread5.Start();

　　如果将上面thread1至thread5放到一起执行，由于系统对线程的调度不同，输出的结果是不定的，如图1是一种可能的输出结果。

　　图1

　　二、定义一个线程类

　　我们可以将Thread类封装在一个MyThread类中，以使任何从MyThread继承的类都具有多线程能力。MyThread类的代码如下：

usingSystem;
usingSystem.Collections.Generic;
usingSystem.Linq;
usingSystem.Text;
usingSystem.Threading;
namespaceMyThread
{
　abstractclassMyThread
　　{
　　　Threadthread=null;
　　　abstractpublicvoidrun();　　
　　　　publicvoidstart()
　　　　{
　　　　　　if(thread==null)
　　　　　　　　thread=newThread(run);
　　　　　　thread.Start();
　　　　}
　　}
}

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可以用下面的代码来使用MyThread类。

classNewThread:MyThread
{
　　　overridepublicvoidrun()
　　　{
　　　　　Console.WriteLine("使用MyThread建立并运行线程");
　　　}
　}
　staticvoidMain(string[]args)
　{
　　　NewThreadnt=newNewThread();
　　　nt.start();
　}

　　我们还可以利用MyThread来为线程传递任意复杂的参数。详细内容见下节。

　　三、　　为线程传递参数

　　Thread类有一个带参数的委托类型的重载形式。这个委托的定义如下：

[ComVisibleAttribute(false)]
public delegate void ParameterizedThreadStart(Object obj)

　　这个Thread类的构造方法的定义如下：

publicThread(ParameterizedThreadStartstart);

　　下面的代码使用了这个带参数的委托向线程传递一个字符串参数：

publicstaticvoidmyStaticParamThreadMethod(Objectobj)
{
　　Console.WriteLine(obj);
}
staticvoidMain(string[]args)
{
　　　Threadthread=newThread(myStaticParamThreadMethod);
　　　thread.Start("通过委托的参数传值");
}

　　要注意的是，如果使用的是不带参数的委托，不能使用带参数的Start方法运行线程，否则系统会抛出异常。但使用带参数的委托，可以使用thread.Start()来运行线程，这时所传递的参数值为null。

　　也可以定义一个类来传递参数值，如下面的代码如下：

classMyData
{
　　privateStringd1;
　　privateintd2;
　　publicMyData(Stringd1,intd2)
　　{
　　　　　this.d1=d1;
　　　　　this.d2=d2;
　　}
　　publicvoidthreadMethod()
　　{
　　　　 Console.WriteLine(d1);
　　　　Console.WriteLine(d2);
　　}
}
MyDatamyData=newMyData("abcd",1234);
Threadthread=newThread(myData.threadMethod);
thread.Start();

　　如果使用在第二节定义的MyThread类，传递参数会显示更简单，代码如下：

classNewThread:MyThread
{
　　privateStringp1;
　　privateintp2;
　　publicNewThread(Stringp1,intp2)
　　{
　　　　this.p1=p1;
　　　　this.p2=p2;
　　}
　　overridepublicvoidrun()
　　{
　　　　Console.WriteLine(p1);
　　　　Console.WriteLine(p2);
　　}
}
NewThreadnewThread=newNewThread("helloworld",4321);
newThread.start();

　　四、　　前台和后台线程

　　使用Thread建立的线程默认情况下是前台线程，在进程中，只要有一个前台线程未退出，进程就不会终止。主线程就是一个前台线程。而后台线程不管线程是否结束，只要所有的前台线程都退出（包括正常退出和异常退出）后，进程就会自动终止。一般后台线程用于处理时间较短的任务，如在一个Web服务器中可以利用后台线程来处理客户端发过来的请求信息。而前台线程一般用于处理需要长时间等待的任务，如在Web服务器中的监听客户端请求的程序，或是定时对某些系统资源进行扫描的程序。下面的代码演示了前台和后台线程的区别。

publicstaticvoidmyStaticThreadMethod()
{
　　Thread.Sleep(3000);
}
Threadthread=newThread(myStaticThreadMethod);
//thread.IsBackground=true;
thread.Start();

　　如果运行上面的代码，程序会等待3秒后退出，如果将注释去掉，将thread设成后台线程，则程序会立即退出。

　　要注意的是，必须在调用Start方法之前设置线程的类型，否则一但线程运行，将无法改变其类型。

　　通过BeginXXX方法运行的线程都是后台线程。

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五、　判断多个线程是否都结束的两种方法

　　确定所有线程是否都完成了工作的方法有很多，如可以采用类似于对象计数器的方法，所谓对象计数器，就是一个对象被引用一次，这个计数器就加1，销毁引用就减1，如果引用数为0，则垃圾搜集器就会对这些引用数为0的对象进行回收。

　　方法一：线程计数器

　　线程也可以采用计数器的方法，即为所有需要监视的线程设一个线程计数器，每开始一个线程，在线程的执行方法中为这个计数器加1，如果某个线程结束（在线程执行方法的最后为这个计数器减1），为这个计数器减1。然后再开始一个线程，按着一定的时间间隔来监视这个计数器，如是棕个计数器为0，说明所有的线程都结束了。当然，也可以不用这个监视线程，而在每一个工作线程的最后（在为计数器减1的代码的后面）来监视这个计数器，也就是说，每一个工作线程在退出之前，还要负责检测这个计数器。使用这种方法不要忘了同步这个计数器变量啊，否则会产生意想不到的后果。

　　方法二：使用Thread.join方法

　　join方法只有在线程结束时才继续执行下面的语句。可以对每一个线程调用它的join方法，但要注意，这个调用要在另一个线程里，而不要在主线程，否则程序会被阻塞的。

　　个人感觉这种方法比较好。

　　线程计数器方法演示：

　　classThreadCounter:MyThread
　　{
　　　　privatestaticintcount=0;
　　　　privateintms;
　　　　privatestaticvoidincrement()
　　　　{
　　　　　　lock(typeof(ThreadCounter))　//必须同步计数器
　　　　　　{
　　　　　　　　count++;
　　　　　　}
　　　　}
　　　　privatestaticvoiddecrease()
　　　　{
　　　　　　lock(typeof(ThreadCounter))
　　　　　　{
　　　　　　　　count--;
　　　　　　}
　　　　}
　　　　privatestaticintgetCount()
　　　　{
　　　　　　lock(typeof(ThreadCounter))
　　　　　　{
　　　　　　　　returncount;
　　　　　　}
　　　　}
　　　　publicThreadCounter(intms)
　　　　{
　　　　　　this.ms=ms;
　　　　}
　　　　overridepublicvoidrun()
　　　　{
　　　　　　increment();
　　　　　　Thread.Sleep(ms);
　　　　　　Console.WriteLine(ms.ToString()+"毫秒任务结束");
　　　　　　decrease();
　　　　　　if(getCount()==0)
　　　　　　　　Console.WriteLine("所有任务结束");
　　　　}
　　}
ThreadCountercounter1=newThreadCounter(3000);
ThreadCountercounter2=newThreadCounter(5000);
ThreadCountercounter3=newThreadCounter(7000);
counter1.start();
counter2.start();
counter3.start();

　　上面的代码虽然在大多数的时候可以正常工作，但却存在一个隐患，就是如果某个线程，假设是counter1，在运行后，由于某些原因，其他的线程并未运行，在这种情况下，在counter1运行完后，仍然可以显示出“所有任务结束”的提示信息，但是counter2和counter3还并未运行。为了消除这个隐患，可以将increment方法从run中移除，将其放到ThreadCounter的构造方法中，在这时，increment方法中的lock也可以去掉了。代码如：

　　　　publicThreadCounter(intms)
　　　　{
　　　　　　this.ms=ms;
　　　　　　increment();
　　　　}

　　运行上面的程序后，将显示如图2的结果。

　　图2

　　使用Thread.join方法演示

privatestaticvoidthreadMethod(Objectobj)
{
　　Thread.Sleep(Int32.Parse(obj.ToString()));
　　Console.WriteLine(obj+"毫秒任务结束");
}
privatestaticvoidjoinAllThread(objectobj)
{
　　Thread[]threads=objasThread[];
　　foreach(Threadtinthreads)
　　　　t.Join();
　　Console.WriteLine("所有的线程结束");
}
staticvoidMain(string[]args)
{
　　Threadthread1=newThread(threadMethod);
　　Threadthread2=newThread(threadMethod);
　　Threadthread3=newThread(threadMethod);
　　thread1.Start(3000);
　　thread2.Start(5000);
　　thread3.Start(7000);
　　ThreadjoinThread=newThread(joinAllThread);
　　joinThread.Start(newThread[]{thread1,thread2,thread3});
}

　　在运行上面的代码后，将会得到和图2同样的运行结果。上述两种方法都没有线程数的限制，当然，仍然会受到操作系统和硬件资源的限制


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