C#多线程（1）
日期：2014-05-16 浏览次数：21004 次
一、定义与理解
1、定义
线程是操作系统分配CPU时间片的基本单位，每个运行的引用程序为一个进程，这个进程可以包含一个或多个线程。
线程是进程中的执行流程，每个线程可以得到一小段程序的执行时间，在单核处理器中，由于切换线程速度很快因此感觉像是线程同时允许，其实任意时刻都只有一个线程运行，但是在多核处理器中，可以实现混合时间片和真实的并发执行。但是由于操作系统自己的服务或者其他应用程序执行，也不能保证一个进程中的多个线程同时运行。
线程被一个CLR委托给操作系统的进程协调函数管理，确保所有线程都可以被分配适当的执行时间，同时保证在等待或阻止的线程不占用执行时间。
2、理解
线程与进程的关键区别是：进程是彼此隔离的，进程是操作系统分配资源的基本单位，而同一个进程中的多个线程是共享该进程内存堆区（Heap）的数据的，可以进行直接的数据共享。但是对于同一进程内的不同线程维护各自的内存栈（Stack），因此各线程的局部变量是隔离的。通过下面的例子可以看出。
static void Main(string[] args)
{
Thread t = new Thread(Write);
t.Start();
Write();
Console.ReadKey();
}
static void Write()
{
for (int i = 0; i < 5; i++)
Console.Write("@");
}
结果输出的是10个“@”，在两个线程中都有局部变量i，是彼此隔离的。但是对于共享的引用变量和静态数据，多个线程是会产生不可预知的结果的，这里共享的数据也就是“临界数据”，从而引发了线程安全的概念。
static bool done;
static void Main(string[] args)
{
Thread t = new Thread(Write);
t.Start();
Write();
Console.ReadKey();
}
static void Write()
{
if (!done)
{
done = true;
Console.Write("@");
}
}
这里输出的只有一个字符，但是很可能在极少数情况下会出现输出两个字符的情况，而且这是不可预知的。但是，对于共享的引用就不会出现这种情况。
二、线程使用情形
- 客户端应用程序保持对用户的响应：由于某些应用程序的特定需求，多线程程序一般用来执行需要非常耗时的操作，此时使用主线程创建工作线程在后台执行耗时的任务，而主线程保持运行，例如保持与用户的交互（更新进度条、显示提示文字等），这样可以防止由于程序耗时而被操作系统提示“无响应”而被用户强制关闭进程。
- 及时处理请求：对于Web应用程序，主线程相应客户端用户的请求，返回数据的同时，工作线程从数据库选出最新数据。这样可以对某些实时性要求高的应用非常有效，同时可以查询工作量被单独线程分开执行，特别是在多核处理器上，可以提高程序的性能。同时对于服务器需要处理多种类型的请求的时候，如ASP.NET、WCF、Remoting等，从而可以实现并发响应。
- 防止一个线程长时间没有响应而阻塞CPU来提高效率：例如WebService服务，对于没有用户交互界面的访问，在等待提供webservice服务（比较耗时）的电脑的响应的同时可以执行其他工作，以提高效率。
问题：
多线程的问题是使程序中的多个线程的交互变得过于复杂，会带来较长的开发时间和间歇性或非重复性的bug。同时线程数目不能太多，否则频繁的分配和切换线程会带来资源和CPU的开销，一般有一个到两个工作线程就足够。
三、C#中的线程
C#中主要使用Thread类进行线程操作，位于System.Threading命名空间下，提供了一系列进行多线程编程的类和接口，有线程同步和数据访问的Mutex、Monitor、Interlocked和AutoResetEvent类，以及ThreadPool类和Timer类等。
首先使用new Thread()创建出新的线程，然后调用Start方法使得线程进入就绪状态，得到系统资源后就执行，在执行过程中可能有等待、休眠、死亡和阻塞四种状态。正常执行结束时间片后返回到就绪状态。如果调用Suspend方法会进入等待状态，调用Sleep或者遇到进程同步使用的锁机制而休眠等待。具体过程如下图所示：
Thread类主要用来创建并控制线程，设置线程的状态、优先级等。创建线程的时候使用ThreadStart委托或者ParameterizedThreadStart委托来执行线程所关联的部分代码（也就是工作线程的运行代码）。
| 属性 | 说明 &nb
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