c#.net多线程编程教学(2):Thread类

这章将向大家介绍.NET中的线程API,怎么样用C#创建线程,启动和停止线程,设置优先级和状态.

　　在.NET中编写的程序将被自动的分配一个线程.让我们来看看用C#编程语言创建线程并且继续学习线程的知识。我们都知道.NET的运行时环境的主线程由Main ()方法来启动应用程序，而且.NET的编译语言有自动的垃圾收集功能,这个垃圾收集发生在另外一个线程里面,所有的这些都是后台发生的,让我们无法感觉到发生了什么事情.在这里默认的是只有一个线程来完成所有的程序任务，但是正如我们在第一篇文章讨论过的一样，有可能我们根据需要自己添加更多的线程让程序更好的协调工作。比如说我们的例子中，一个有用户输入的同时需要绘制图形或者完成大量的运算的程序，我们必须得增加一个线程，让用户的输入能够得到及时的响应，因为输入对时间和响应的要求是紧迫的，而另外一个线程负责图形绘制或者大量的运算。

　　.NET 基础类库的System.Threading命名空间提供了大量的类和接口支持多线程。这个命名空间有很多的类，我们将在这里着重讨论Thread这个类。

　　System.Threading.Thread类是创建并控制线程，设置其优先级并获取其状态最为常用的类。他有很多的方法，在这里我们将就比较常用和重要的方法做一下介绍：

　　Thread.Start（）：启动线程的执行；

　　Thread.Suspend（）：挂起线程，或者如果线程已挂起，则不起作用；

　　Thread.Resume（）：继续已挂起的线程；

　　Thread.Interrupt（）：中止处于 Wait或者Sleep或者Join 线程状态的线程；

　　Thread.Join（）：阻塞调用线程，直到某个线程终止时为止

　　Thread.Sleep（）：将当前线程阻塞指定的毫秒数；

　　Thread.Abort（）：以开始终止此线程的过程。如果线程已经在终止，则不能通过Thread.Start（）来启动线程。

　　通过调用Thread.Sleep，Thread.Suspend或者Thread.Join可以暂停/阻塞线程。调用Sleep()和Suspend()方法意味着线程将不再得到CPU时间。这两种暂停线程的方法是有区别的，Sleep()使得线程立即停止执行，但是在调用Suspend()方法之前，公共语言运行时必须到达一个安全点。一个线程不能对另外一个线程调用Sleep()方法，但是可以调用Suspend()方法使得另外一个线程暂停执行。对已经挂起的线程调用Thread.Resume（）方法会使其继续执行。不管使用多少次Suspend()方法来阻塞一个线程，只需一次调用Resume()方法就可以使得线程继续执行。已经终止的和还没有开始执行的线程都不能使用挂起。Thread.Sleep（int x）使线程阻塞x毫秒。只有当该线程是被其他的线程通过调用Thread.Interrupt（）或者Thread.Abort（）方法，才能被唤醒。

　　如果对处于阻塞状态的线程调用Thread.Interrupt（）方法将使线程状态改变，但是会抛出ThreadInterupptedException异常，你可以捕获这个异常并且做出处理，也可以忽略这个异常而让运行时终止线程。在一定的等待时间之内，Thread.Interrupt（）和Thread.Abort（）都可以立即唤醒一个线程。

　　下面我们将说明如何从一个线程中止另外一个线程。在这种情况下，我们可以通过使用Thread.Abort（）方法来永久销毁一个线程，而且将抛出ThreadAbortException异常。使终结的线程可以捕获到异常但是很难控制恢复，仅有的办法是调用Thread.ResetAbort（）来取消刚才的调用，而且只有当这个异常是由于被调用线程引起的异常。因此，A线程可以正确的使用Thread.Abort（）方法作用于B线程，但是B线程却不能调用Thread.ResetAbort（）来取消Thread.Abort（）操作。

　　Thread.Abort（）方法使得系统悄悄的销毁了线程而且不通知用户。一旦实施Thread.Abort（）操作，该线程不能被重新启动。调用了这个方法并不是意味着线程立即销毁，因此为了确定线程是否被销毁，我们可以调用Thread.Join（）来确定其销毁，Thread.Join（）是一个阻塞调用，直到线程的确是终止了才返回。但是有可能一个线程调用Thread.Interrupt（）方法来中止另外一个线程，而这个线程正在等待Thread.Join（）调用的返回。

　　尽可能的不要用Suspend()方法来挂起阻塞线程，因为这样很容易造成死锁。假设你挂起了一个线程，而这个线程的资源是其他线程所需要的，会发生什么后果。因此，我们尽可能的给重要性不同的线程以不同的优先级，用Thread.Priority（）方法来代替使用Thread.Suspend（）方法。

　　Thread类有很多的属性，这些重要的属性是我们多线程编程必须得掌握的。

　　Thread.IsAlive属性：获取一个值，该值指示当前线程的执行状态。如果此线程已启动并且尚未正常终止或中止，则为 true；否则为 false。

　　Thread.Name 属性：获取或设置线程的名称。

　　Thread.Priority 属性：获取或设置一个值，该值指示线程的调度优先级。
　　Thread.ThreadState 属性：获取一个值，该值包含当前线程的状态。
　　在下面的例子中，我们将看看怎么设置这些属性，在随后的例子中我们将详细的讨论这些属性。
　　创建一个线程，首先得实例化一个Thread类，在类得构造函数中调用ThreadStart委派。这个委派包含了线程从哪里开始执行。当线程启动后，Start()方法启动一个新的线程。下面是例子程序。

using System;
using System.Threading ;
namespace LearnThreads
{
class Thread_App
{
public static void First_Thread()
{
　Console.WriteLine("First thread created");
　Thread current_thread = Thread.CurrentThread;
　string thread_details = "Thread Name: " + current_thread.Name + "\r\nThread State: " + current_thread.ThreadState.ToString()+"\r\n Thread Priority level:"+current_thread.Priority.ToString();
　Console.WriteLine("The details of the thread are :"+ thread_details);
　Console.WriteLine ("first thread terminated");
}

public static void Main()
{
　ThreadStart thr_start_func = new ThreadStart (First_Thread);
　Console.WriteLine ("Creating the first thread ");
　Thread fThread = new Thread (thr_start_func);
　fThread.Name = "first_thread";
　fThread.Start (); //starting the thread
}
}
}

　　在这个例子中，创建了一个fThread的线程对象，这个线程负责执行First_Thread()方法里面的任务。当Thread的Start() 方法被调用时包含First_Thread()的地址ThreadStart的代理将被执行。

Thread状态
　　System.Threading.Thread.ThreadState属性定义了执行时线程的状态。线程从创建到线程终止，它一定处于其中某一个状态。当线程被创建时，它处在Unstarted状态，Thread类的Start() 方法将使线程状态变为Running状态，线程将一直处于这样的状态，除非我们调用了相应的方法使其挂起、阻塞、销毁或者自然终止。如果线程被挂起，它将处于Suspended状态，除非我们调用resume（）方法使其重新执行，这时候线程将重新变为Running状态。一旦线程被销毁或者终止，线程处于Stopped状态。处于这个状态的线程将不复存在，正如线程开始启动，线程将不可能回到Unstarted状态。线程还有一个Background状态，它表明线程运行在前台还是后台。在一个确定的时间，线程可能处于多个状态。据例子来说，一个线程被调用了Sleep而处于阻塞，而接着另外一个线程调用Abort方法于这个阻塞的线程，这时候线程将同时处于WaitSleepJoin和AbortRequested状态。一旦线程响应转为Sle阻塞或者中止，当销毁时会抛出ThreadAbortException异常。

线程优先级
　　System.Threading.Thread.Priority枚举了线程的优先级别，从而决定了线程能够得到多少CPU时间。高优先级的线程通常会比一般优先级的线程得到更多的CPU时间，如果不止一个高优先级的线程，操作系统将在这些线程之间循环分配CPU时间。低优先级的线程得到的CPU时间相对较少，当这里没有高优先级的线程，操作系统将挑选下一个低优先级的线程执行。一旦低优先级的线程在执行时遇到了高优先级的线程，它将让出CPU给高优先级的线程。新创建的线程优先级为一般优先级，我们可以设置线程的优先级别的值，如下面所示：

　　Highest
　　AboveNormal
　　Normal
　　BelowNormal
　　Lowest

结论：在这一部分，我们讨论了线程的创建何线程的优先级。System.Threading命名空间还包含了线程锁定、线程同步何通讯、多线程管理类以及死锁解决等等高级特性，在后面的部分我们将继续讨论这些内容。

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