1、1-基于C#語(yǔ)言本課學(xué)時(shí)：72課時(shí)聯(lián)系方式：Windows程序設(shè)計(jì)2第五章、多線(xiàn)程編程技術(shù)n本章主要內(nèi)容介紹5.1 計(jì)算機(jī)線(xiàn)程介紹5.2 System.Threading簡(jiǎn)介5.3 線(xiàn)程的優(yōu)先級(jí)與鎖技術(shù)CONTENT3本章學(xué)習(xí)目標(biāo)：本章學(xué)習(xí)目標(biāo)： 理解線(xiàn)程的概念 理解.NET中線(xiàn)程的屬性和方法 創(chuàng)建和使用線(xiàn)程 理解線(xiàn)程的特點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)及使用場(chǎng)合4同時(shí)執(zhí)行所有任務(wù)，時(shí)間更少，效率更高 人 體5.1 線(xiàn)程簡(jiǎn)介讀 ，寫(xiě)一覽無(wú)遺血液循環(huán)在同一時(shí)間點(diǎn)執(zhí)行各項(xiàng)進(jìn)程 編譯程序 發(fā)送/接收郵件 打印文件 其他操作系統(tǒng)允許計(jì)算機(jī)同時(shí)執(zhí)行多項(xiàng)操作程序（進(jìn)程）55.1 線(xiàn)程簡(jiǎn)介程序 1 程序 2線(xiàn)程 1線(xiàn)程 2線(xiàn)程 3

2、線(xiàn)程 1線(xiàn)程 2線(xiàn)程 3單獨(dú)的執(zhí)行路徑65.1 線(xiàn)程簡(jiǎn)介 進(jìn)程：進(jìn)程：是應(yīng)用程序的一個(gè)運(yùn)行例程，是應(yīng)用程序的一次動(dòng)態(tài)執(zhí)行過(guò)程。 線(xiàn)程：線(xiàn)程：是進(jìn)程中的一個(gè)執(zhí)行單元；是操作系統(tǒng)分配CPU時(shí)間的基本單元。n Windows是一個(gè)支持多線(xiàn)程的系統(tǒng)。n 一個(gè)進(jìn)程可以包含若干個(gè)線(xiàn)程。75.1 線(xiàn)程簡(jiǎn)介在以下情況中可能要使用到多線(xiàn)程： l程序需要同時(shí)執(zhí)行兩個(gè)或多個(gè)任務(wù)l程序要等待某事件的發(fā)生，例如用戶(hù)輸入、文件操作、網(wǎng)絡(luò)操作、搜索等l后臺(tái)程序85.1 線(xiàn)程簡(jiǎn)介 多線(xiàn)程：多線(xiàn)程：在同一時(shí)間執(zhí)行多個(gè)任務(wù)的功能，稱(chēng)為多線(xiàn)程或自由線(xiàn)程。 多線(xiàn)程的優(yōu)點(diǎn)：多線(xiàn)程的優(yōu)點(diǎn)：可以同時(shí)完成多個(gè)任務(wù)；可以使程序的響應(yīng)速度更快；

3、可以讓占用大量處理時(shí)間的任務(wù)或當(dāng)前沒(méi)有進(jìn)行處理的任務(wù)定期將處理時(shí)間讓給別的任務(wù)；可以隨時(shí)停止任務(wù)；可以設(shè)置每個(gè)任務(wù)的優(yōu)先級(jí)以?xún)?yōu)化程序性能。 多線(xiàn)程的缺點(diǎn)：多線(xiàn)程的缺點(diǎn)： 對(duì)資源的共享訪問(wèn)可能造成沖突（對(duì)共享資源的訪問(wèn)進(jìn)行同步或控制） ；程序的整體運(yùn)行速度減慢等等。在C#應(yīng)用程序中，第一個(gè)線(xiàn)程總是Main()方法，因?yàn)榈谝粋€(gè)線(xiàn)程是由.NET運(yùn)行庫(kù)開(kāi)始執(zhí)行的，Main()方法是.NET運(yùn)行庫(kù)選擇的第一個(gè)方法。后續(xù)的線(xiàn)程由應(yīng)用程序在內(nèi)部啟動(dòng)，即應(yīng)用程序可以創(chuàng)建和啟動(dòng)新的線(xiàn)程。95.2 System.Threading 命名空間105.2 System.Threading 命名空間 在.NET程序設(shè)計(jì)

4、中，線(xiàn)程是使用Thread類(lèi)（或Timer類(lèi)（線(xiàn)程計(jì)數(shù)器）、ThreadPool類(lèi)（線(xiàn)程池）來(lái)處理的，這些類(lèi)在System.Threading命名空間中： using System.Threading; Thread類(lèi)：類(lèi)：（實(shí)現(xiàn)線(xiàn)程的主要方法）一個(gè)Thread實(shí)例管理一個(gè)線(xiàn)程，即執(zhí)行序列。通過(guò)簡(jiǎn)單實(shí)例化一個(gè)Thread對(duì)象，就可以創(chuàng)建一個(gè)線(xiàn)程，然后通過(guò)Thread對(duì)象提供的方法對(duì)線(xiàn)程進(jìn)行管理。 Timer類(lèi)：類(lèi)：適用于間隔性的完成任務(wù)。 ThreadPool類(lèi)：類(lèi)：適用于多個(gè)小的線(xiàn)程。111、Thread 類(lèi)的屬性和方法引用System.Threading 命名空間Thread 線(xiàn)程實(shí)例名

5、= new Thread(new ThreadStart(方法名);運(yùn)行在線(xiàn)程上的方法只創(chuàng)建但不啟動(dòng)線(xiàn)程只創(chuàng)建但不啟動(dòng)線(xiàn)程線(xiàn)程實(shí)例名.Start();121、Thread 類(lèi)的屬性和方法屬性屬性CurrentThread獲取當(dāng)前正在運(yùn)行的線(xiàn)程IsAlive指示當(dāng)前線(xiàn)程的執(zhí)行狀態(tài)Name獲取或設(shè)置線(xiàn)程的名稱(chēng)Priority獲取或設(shè)置線(xiàn)程的優(yōu)先級(jí)CurrentContext獲取線(xiàn)程其中執(zhí)行的當(dāng)前上下文IsBackground指示線(xiàn)程是否為后臺(tái)線(xiàn)程ThreadState獲取或設(shè)置線(xiàn)程的當(dāng)前狀態(tài)方法方法Sleep()將當(dāng)前線(xiàn)程阻塞指定的毫秒數(shù)Abort()終止線(xiàn)程Join()阻塞調(diào)用線(xiàn)程，直到某個(gè)線(xiàn)程

6、終止時(shí)為止Resume()繼續(xù)已掛起的線(xiàn)程Start() 啟動(dòng)線(xiàn)程Suspend()掛起線(xiàn)程GetDomain返回當(dāng)前線(xiàn)程正在其中運(yùn)行的當(dāng)前域Interrupt中斷處于WaitSleepJoin線(xiàn)程狀態(tài)的線(xiàn)程ResetAbort取消為當(dāng)前線(xiàn)程請(qǐng)求的Abort132、線(xiàn)程的生命周期在 I/O 操作期間線(xiàn)程被阻止線(xiàn)程已創(chuàng)建但并未啟動(dòng)線(xiàn)程已啟動(dòng)I/O 操作完成后運(yùn)行線(xiàn)程被阻止，另一個(gè)操作正在進(jìn)行提前中斷或特地停止線(xiàn)程暫時(shí)中斷的線(xiàn)程 線(xiàn)程已恢復(fù)等待等待 / / 休眠休眠 / / 加入加入已暫停已暫停正在運(yùn)行正在運(yùn)行已停止已停止未開(kāi)始未開(kāi)始已開(kāi)始已開(kāi)始已阻止已阻止暫停暫停發(fā)送發(fā)送 I/O 請(qǐng)求請(qǐng)求等待等

7、待， 休眠休眠， 加入加入開(kāi)始開(kāi)始I/O 完成完成完成完成恢復(fù)恢復(fù)145.3 線(xiàn)程的建立與啟動(dòng)新建一個(gè)線(xiàn)程的過(guò)程：只需將其聲明并為其提供線(xiàn)程起始點(diǎn)處的方法委托，再用Thread.Start()方法啟動(dòng)該線(xiàn)程（1）聲明：Thread a;（2）實(shí)例化a=new Thread(new ThreadStart(b);其中，b為新建過(guò)程中執(zhí)行的過(guò)程名。（3）調(diào)用Thread.Start()方法啟動(dòng)該線(xiàn)程a.Start();155.3 線(xiàn)程的建立與啟動(dòng)using System;using System.Threading;public class A public void ff()/線(xiàn)程啟動(dòng)時(shí)調(diào)用此方

8、法Console.WriteLine(A.ff()方法在另一個(gè)線(xiàn)程上運(yùn)行！);Thread.Sleep(3000);/將線(xiàn)程阻塞一定時(shí)間Console.WriteLine(終止工作線(xiàn)程調(diào)用此實(shí)例方法！);public static void gg()Console.WriteLine(A.gg()方法在另一個(gè)線(xiàn)程上運(yùn)行！);Thread.Sleep(5000);/將線(xiàn)程阻塞一定時(shí)間Console.WriteLine(終止工作線(xiàn)程調(diào)用此靜態(tài)方法！);例題1：線(xiàn)程的建立和啟動(dòng)165.3 線(xiàn)程的建立與啟動(dòng)public class Bpublic static void Main()Console.W

9、riteLine(*線(xiàn)程簡(jiǎn)單示例！*);A a=new A();Thread s1=new Thread(new ThreadStart(a.ff);s1.Start();Console.WriteLine(啟動(dòng)新線(xiàn)程ff()方法后，被Main（）線(xiàn)程調(diào)用！);Thread s2=new Thread(new ThreadStart(A.gg);s2.Start();Console.WriteLine(啟動(dòng)新線(xiàn)程gg()方法后，被Main（）線(xiàn)程調(diào)用！);Console.ReadLine();例題1：線(xiàn)程的建立和啟動(dòng)175.3 線(xiàn)程的建立與啟動(dòng)線(xiàn)程的掛起（或暫停）線(xiàn)程的掛起（或暫停）（1）調(diào)用

10、Thread.Sleep()方法將線(xiàn)程掛起。注：Sleep()方法指定的時(shí)間以毫秒為單位。（2）調(diào)用s1.Suspend() 方法將線(xiàn)程掛起區(qū)別：前者為靜態(tài)方法，并且使線(xiàn)程立即暫停一定時(shí)間；后者為實(shí)例方法，不會(huì)使線(xiàn)程立即停止執(zhí)行，直到線(xiàn)程到達(dá)安全點(diǎn)之后，它才將該線(xiàn)程暫停。線(xiàn)程的恢復(fù)與終止線(xiàn)程的恢復(fù)與終止調(diào)用Resume()方法將線(xiàn)程恢復(fù)；調(diào)用Abort()方法將線(xiàn)程終止；線(xiàn)程的掛起、恢復(fù)與終止其他與操作線(xiàn)程相關(guān)的方法Join()：使一個(gè)線(xiàn)程等待另一個(gè)線(xiàn)程停止Interrupt()：中斷處于JoinWaitSleep線(xiàn)程狀態(tài)的線(xiàn)程。185.4 線(xiàn)程的優(yōu)先級(jí)class SimpleThreadDe

11、mo static void Main(string args) Thread.CurrentThread.Name = “主線(xiàn)程;Thread objThread = new Thread(new ThreadStart(ActionMethod);objThread.Name = “子線(xiàn)程; /啟動(dòng)子線(xiàn)程, 并為該線(xiàn)程執(zhí)行 ActionMethodobjThread.Start();/這將為主線(xiàn)程執(zhí)行 ActionMethodActionMethod(); static void ActionMethod() for(int count = 1; count =4990; index-)

12、Console.WriteLine(index); static void Main(string args)Thread objThreadOne = new Thread(new ThreadStart(TaskOne);Thread objThreadTwo = new Thread(new ThreadStart(TaskTwo);objThreadOne.Start();objThreadTwo.Start();static void TaskOne() for(int count=1;count=5;count+) Console.WriteLine(count*2); 無(wú)優(yōu)先級(jí)線(xiàn)

13、程，同時(shí)執(zhí)行，輸出無(wú)序.21例題1：static void Main(string args) Thread.CurrentThread.Name = “主線(xiàn)程; Thread objThreadOne = new Thread(new ThreadStart(TaskOne); objThreadOne.Name = “子線(xiàn)程 1; Thread objThreadTwo = new Thread(new ThreadStart(TaskTwo); objThreadTwo.Name = “子線(xiàn)程 2; / 這將啟動(dòng)子線(xiàn)程 objThreadOne.Start(); objThreadTwo

14、.Start(); objThreadTwo.Priority = ThreadPriority.Highest;將在執(zhí)行第一個(gè)線(xiàn)程前執(zhí)行 objThreadTwo5.4 線(xiàn)程的優(yōu)先級(jí)225.4 線(xiàn)程的優(yōu)先級(jí)【代碼見(jiàn)下：】問(wèn)題：請(qǐng)將代碼執(zhí)行多次，觀察每次執(zhí)行順序的不同之處。為什么代碼執(zhí)行是完全不同呢？【結(jié)論：】如果不將線(xiàn)程按照一定的順序運(yùn)行，則線(xiàn)程代碼在處理上將會(huì)混亂不堪。例題2：使用三個(gè)線(xiàn)程顯示計(jì)數(shù)235.4 線(xiàn)程的優(yōu)先級(jí)【線(xiàn)程優(yōu)先級(jí)小結(jié)：】 如果自行提高一個(gè)線(xiàn)程的優(yōu)先級(jí)，那么該線(xiàn)程就會(huì)相應(yīng)相應(yīng)的獲得更多的的獲得更多的CPU時(shí)間時(shí)間；通過(guò)降低了線(xiàn)程的優(yōu)先級(jí)，該線(xiàn)程就會(huì)被分配到比原來(lái)少的被分配

15、到比原來(lái)少的CPU時(shí)間了時(shí)間了。 你可以在一個(gè)線(xiàn)程開(kāi)始運(yùn)行前或是在它的運(yùn)行過(guò)程中的任何時(shí)候改變它的優(yōu)先級(jí)。理論上你還可以任意的設(shè)置每個(gè)線(xiàn)程的優(yōu)先級(jí)，不過(guò)一個(gè)優(yōu)先級(jí)過(guò)高的線(xiàn)程往往會(huì)影響不過(guò)一個(gè)優(yōu)先級(jí)過(guò)高的線(xiàn)程往往會(huì)影響到其他線(xiàn)程的運(yùn)行，甚至影響到其他程序的運(yùn)行，所以最到其他線(xiàn)程的運(yùn)行，甚至影響到其他程序的運(yùn)行，所以最好不要隨意的設(shè)置線(xiàn)程的優(yōu)先級(jí)。好不要隨意的設(shè)置線(xiàn)程的優(yōu)先級(jí)。 例題1：使用三個(gè)線(xiàn)程顯示計(jì)數(shù)【代碼更改】245.5 線(xiàn)程的同步使用線(xiàn)程的一個(gè)重要方面是同步訪問(wèn)多個(gè)線(xiàn)程訪問(wèn)的任何變量同步訪問(wèn)多個(gè)線(xiàn)程訪問(wèn)的任何變量。n 背景：背景：當(dāng)多個(gè)線(xiàn)程共享數(shù)據(jù)，其中一個(gè)或多個(gè)線(xiàn)程要修改數(shù)據(jù)時(shí)，有可能

16、引起數(shù)據(jù)不統(tǒng)一等問(wèn)題。n 同步：同步：是指在某一時(shí)刻只有一個(gè)線(xiàn)程可以訪問(wèn)某共享數(shù)據(jù)。1、同步的含義、同步的含義 同步問(wèn)題的產(chǎn)生，主要是由于在高級(jí)語(yǔ)言的源代碼中，大多數(shù)情況下看起來(lái)是一條語(yǔ)句，但在最后編譯好的匯編語(yǔ)言機(jī)器碼中則會(huì)被翻譯為許多條語(yǔ)句，從而在操作系統(tǒng)調(diào)度時(shí)被劃分到不同的時(shí)間片中。例如255.5 線(xiàn)程的同步例如：message += Hello world!;這條語(yǔ)句在C#語(yǔ)法上是一條語(yǔ)句，但在執(zhí)行代碼時(shí)，實(shí)際上它涉及到許多操作。需要重新分配內(nèi)存以存儲(chǔ)更長(zhǎng)的新字符串，需要設(shè)置變量message使之指向新的內(nèi)存，需要復(fù)制實(shí)際文本等。265.5 線(xiàn)程的同步 通過(guò)對(duì)指定對(duì)象的加鎖和解鎖可以實(shí)

17、現(xiàn)同步代碼段的訪問(wèn)。在.NET的System.Threading命名空間中提供了Monitor類(lèi)類(lèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)加鎖與解鎖加鎖與解鎖。該類(lèi)中的方法都是靜態(tài)的。如下表：1、在、在C#中處理同步中處理同步27鎖定機(jī)制程序線(xiàn)程1 1線(xiàn)程2 2共享資源 鎖定機(jī)制保證每次只有一個(gè)線(xiàn)程可以訪問(wèn)共享資源緩沖和隔離28示例class ThreadLockDemostatic void Main()Thread.CurrentThread.Name = “主線(xiàn)程;ThreadLockDemo objDemo = new ThreadLockDemo();Thread newThread = new Thread(new

18、 ThreadStart(objDemo.DoTask);newThread.Name = “子線(xiàn)程;newThread.Start();objDemo.DoTask();void DoTask()lock(this)for(int count = 1; count = 10 ; count+)Console.WriteLine(“線(xiàn)程名: + Thread.CurrentThread.Name);實(shí)例化 newThread 線(xiàn)程并開(kāi)始執(zhí)行 DoTask() 鎖定當(dāng)前實(shí)例 objDemo，在塊中完成執(zhí)行，然后釋放對(duì)象295.5 線(xiàn)程的同步 C#中 lock關(guān)鍵字關(guān)鍵字提供了與Monitoy.Enter和和Monitoy.Exit同樣的功能，這種方法用在你的代碼段不能被其他獨(dú)立的線(xiàn)程中斷的情況。通過(guò)對(duì)Monitor類(lèi)的簡(jiǎn)易封裝，lock為同步訪問(wèn)變量提供了一個(gè)非常簡(jiǎn)單的方式，其用法如下：lock(x) / 使用x的語(yǔ)句1、在、在C#中處理同步中處理同步 lock語(yǔ)句把變量放在圓括號(hào)中，以包裝對(duì)象，稱(chēng)為獨(dú)占鎖獨(dú)占鎖或排它鎖排它鎖。當(dāng)執(zhí)行帶有l(wèi)ock關(guān)鍵字的復(fù)合語(yǔ)句時(shí)，獨(dú)占鎖會(huì)保留下來(lái)。當(dāng)變量被包裝在獨(dú)占鎖中時(shí)，其他線(xiàn)程就不能訪問(wèn)該變量。如果在上面的代碼中使用獨(dú)占鎖，在執(zhí)行復(fù)合語(yǔ)句時(shí)，這個(gè)線(xiàn)程就會(huì)失去其時(shí)間片。如果下一個(gè)獲得時(shí)間片的