C# 多线程技术

这节讲一下多线程（Thread）技术。

在讲线程之前，先区分一下程序，进程，线程三者的区别，大体上说，一个程序可以分为多个进程，一个进程至少由一个线程去执行，它们是层层包含的关系。我们写的程序，就是一个进程，多个进程，以完成一个用户服务，或者完成一个大的界面展现，就组成一个程序，但在CPU层面，只有线程的概念，线程是最小的执行单位，Windows中采用CPU轮换制度，CPU给每个要执行的线程分配操作时间，轮流执行，但因为CPU的主频实在是太高，我们感受不到每个程序轮空期卡顿。

一个进程，开了一条线程去执行，那么这个线程就是主线程，一般在UI程序中，如果主线程执行CPU密集型的耗时工作（如IO操作），那么就会导致界面处于”假死“状态，直到主线程完成这个耗时的任务，所以，我们需要解决这种假死的问题，以带给用户更好的交互体验，那么就要用到多线程技术，将耗时的工作，交给后台线程执行。

 创建线程

    使用Thread类创建线程，该类位于System.Thread类之下,必须在创建之时给填入执行方法，或者填入lambda表达式。

Thread thread=new Thread(() =>
    {
        for (int i = 0; i <= 100; i++)
        {
            Console.WriteLine($"{Thread.CurrentThread.Name}=========>{i}");
        }
    });

以上是创建了一个线程，并填入一个lambda表达式，输出当前线程的名称和0-100，注意，创建并不是启动，启动需要调用Start()方法。

下面看一段完整的代码：

Thread thread=new Thread(() =>
    {
        Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.IsAlive);
        for (int i = 0; i <= 100; i++)
        {
            Console.WriteLine($"{Thread.CurrentThread.Name}=========>{i}");
        }
    });
thread.Name = "BackgroundThread";
thread.IsBackground = true;
thread.Start();
for (int i = 0; i <= 100; i++)
{
    Console.WriteLine($"main=========>{i}");
}
​
Console.WriteLine(thread.ManagedThreadId);
Thread.Sleep(200);
Console.WriteLine(thread.IsAlive);

先介绍一下代码中出现的几个属性和方法：

Name属性，故名思意，这是为线程起一个名字，

IsBackground属性，设置线程是否是后台线程，如果前台线程也就是主线程结束运行，它所有的后台线程也会立即终止。

IsAlive只读bool属性，标识当前线程是否执行完毕，这里要说一下线程的生命周期，它的声明周期是从开始执行到结束，执行完交给线程的代码线程立即dead掉，也可以强行挂起线程，但这个方法已被舍弃，因为强行挂起线程有弊端，就像在高速上跑的小汽车，不能随便就直接拦截。

ManagedThreadId属性，获取当前线程ID

Thread.CurrentThread属性，获取当前的线程。

Thread.Sleep(毫秒值)方法，执行到此方法，线程会睡眠，哪个线程执行，哪个线程睡，此处让其睡200毫秒，为了展示IsAlive属性。

Start()方法，是让这个线程启动。

接下来看一下运行结果（为了方便查看结果，我把循环都调成了6次）：

可以看到，执行中的IsAlive属性是true,睡了200秒，线程执行完毕，IsAlive属性变为flase。

Join方法

    线程调用join()方法，是指示CPU该线程交出自己的执行权（也就是该线程处于阻塞状态），直到其它线程执行执行完毕，Join()方法有个毫秒值重载，用于设置交出执行权多少时间。将上方代码更改后：

 Thread thread=new Thread(() =>
    {
        for (int i = 0; i <= 20; i++)
        {
            Console.WriteLine($"{Thread.CurrentThread.Name}=========>{i}");
            if (i == 10)
            {
                Thread.CurrentThread.Join(200);
            }
        }
    });
    thread.Name = "BackgroundThread";
    thread.IsBackground = true;
    thread.Start(); 

    for (int i = 0; i <= 20; i++)
    {
        Console.WriteLine($"main=========>{i}");
    }
    Thread.Sleep(200);

       执行结果为：

当在i=10的时候，后台线程交出了执行权200毫秒，这期间只有主线程在工作。

线程的优先级

    线程的优先级是可以设置的，但是，这仅仅是人为了提高了线程的优先级，至于真正的调配还得看CPU，所以一般多线程开发，是很繁琐的事情，维护起来也困难，所以多线程技术需要慎用，不能滥用。

线程优先级有个枚举类，源码如下：

public enum ThreadPriority
{
    Lowest,//优先级最低
    BelowNormal,//低于正常
    Normal,//正常
    AboveNormal,//较高
    Highest,//最高
  }

当我将其优先级更改为最高时，也并不能决定它是最快执行的，所以优先级的设置只是理论上的。

    线程池

    线程池是系统事先创建好的一堆后台线程，当一个程序需要一个后台线程执行一个不太重要的线程，并且代码简短的话，可以使用线程池，不用再自己new一个线程，这能略微提高性能。

ThreadPool.QueueUserWorkItem(s => Console.WriteLine(s),"helloworld");

使用 ThreadPool.QueueUserWorkItem()创建一个线程池线程，当线程池中有空闲线程时会取出一个线程来执行。须注意的是，第一个参数是一个带有一个参数的委托WaitCallback，第二个参数会作为这个委托的参数传入。

public delegate void WaitCallback(object state);

线程安全

    不得不提的是，多线程存在线程安全问题，所以在开发时要注意。何为线程安全呢，举个例子，火车站售票，1000个人同时抢100张票，多线程情况下，有可能两个甚至多个线程同时抢到一个票，最后这几个线程都是一个座号，这显然是不合情理的。解决线程安全问题，就必须保证共享数据的同步性，也就是说同一时间只有一个线程访问共享的数据，关于线程安全的例子，我会在下一期进行讲解。

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