C#中Thread(线程)和Task(任务)实例详解
作者:唯有自己强大 发布时间:2022-06-24 19:34:20
线程
线程:对于所有需要等待的操作,例如移动文件,数据库和网络访问都需要一定的时间,此时就可以启动一个新的线程,同时完成其他任务。一个进程的多个线程可以同时运行在不同的CPU上或多核CPU的不同内核上。
一个应用程序启动时,会启动一个进程(应用程序的载体),然后进程会启动多个线程。
一,使用Thread类启动线程和数据传输
使用Thread类可以创建和控制线程,Thread构造函数是一个无参无返回值的委托类型。
1️⃣对Thread传入一个无参无返回类型的方法-ThreadStart。
public delegate void ThreadStart();
实例:
static void test()
{
Console.WriteLine("test is start");
Console.WriteLine("test is running");
Thread.Sleep(3000);
Console.WriteLine("test is completed");
}
static void Main(string[] args)
{
Thread th = new Thread(test);
th.Start();
Console.WriteLine("main is completed");
}
2️⃣对Thread传入一个匿名方法(或lambda表达式)。用于传入的方法代码简单的情况
static void Main(string[] args)
{
//lambad表达式
Thread th = new Thread(()=> {
Console.WriteLine("子线程1-ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
});
th.Start();
//匿名方法
Thread th2 = new Thread(delegate ()
{
Console.WriteLine("子线程2-ID:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
});
th2.Start();
Console.WriteLine("main is completed");
}
3️⃣对Thread传入一个无返回值有参方法-ParameterizedThreadStart,该参数只能是object类型且只能有一个参数。
public delegate void ParameterizedThreadStart(object? obj);
实例:
static void download(object o)
{
string str = o as string;
Console.WriteLine("地址:" + str);
}
static void Main(string[] args)
{
Thread th = new Thread(download);
th.Start("http://baidu.com");
Console.WriteLine("main is completed");
}
注意:使用as进行强制类型转换 成功会正确输出,失败会输出null。
以上数据传输的方法都是基于静态变量进行传输的,但是定义过多静态变量会导致多个线程访问同一个静态变量,造成资源冲突。
静态变量虽然方便访问,但是静态的一般都是公共的,容易混乱。
4️⃣对Thread传入一个无返回值多个参数的方法(定义一个结构体),但是不能用as强制转换。
public struct data
{
public string message;
public int age;
}
static void download(object o)
{
data str = (data)o;//强制类型转换
Console.WriteLine("信息:" + str.message);
Console.WriteLine("年纪:" + str.age);
}
static void Main(string[] args)
{
data da = new data();
da.message = "sss";
da.age = 3;
Thread th = new Thread(download);
th.Start(da);
Console.WriteLine("main is completed");
}
由于结构体是值类型,不能为null,因此不能用as进行强制类型转换。
5️⃣通过自定义类传递数据(即将通过线程调用一个类的成员方法)
先创建一个download类:
class downLoad
{
public string URL { get; private set; }
public string Message { get; private set; }
//构造函数
public downLoad(string uRL, string message)
{
URL = uRL;
Message = message;
}
//下载方法
public void load()
{
Console.WriteLine("从" + URL + "获取信息:" + Message);
}
}
在主程序中将该类的成员方法传入Thread中:
static void Main(string[] args)
{
var download = new downLoad("www.baidu.com", "mp4");
Thread th = new Thread(download.load);
th.Start();
Console.WriteLine("main is completed");
Console.ReadKey();
}
🧡知识点拓展1-前台线程与后台线程:
应用程序的进程需要等待所有前台线程完成其任务后才会结束。而后台线程在应用程序关闭后会自动关闭,即使后台线程还没有执行完毕。在默认情况下,用Thread类创建的线程是前台线程,线程池中的线程是后台线程。在Thread类创建线程的时候,可以设置IsBackground属性,表示它是否是一个后台线程。
💛知识点拓展2-线程的优先级
线程有操作系统调度,一个CPU同一时间只能做一件事(运行一个线程中的计算任务),当有很多线程需要CPU执行时,线程调度器会根据线程的优先级去判断先去执行哪个线程,如果优先级相同,就使用一个循环调度规则,逐个执行每个线程。
在Thread类中,可以设置Priority属性,以影响线程的基本优先级,Priority属性一个ThreadPriority枚举定义的一个值,定义级别有Highest,AboveNormal,Normal,BelowNormal,和Lowest。
因此对于重要的线程任务,可以将线程优先级设置高一点,使其可以尽快执行完毕。
如果需要等待线程执行结果在执行后面的代码,可以调用Thread对象的join方法,即将该线程加入进来,并停止当前线程,直至加入的线程执行完毕。
二,线程池ThreadPool类
由于线程的创建需要时间,如果有不同的小任务要完成,就可以事先创建多个线程。系统有一个ThreadPool类来管理线程,这个类会在需要线程的时候增加线程数,不需要时候减少。池中最大线程数是可配置的。在双核CPU中,默认设置为1023个工作线程和1000个IO线程,如果需要更多线程(超过了线程池的最大数量),最新的任务就需要排队等待。
使用线程池,即调用ThreadPool.QueueUserWorkItem方法,该方法需要传入一个WaitCallBack类型的委托(即传入带一个object参数的方法)。然后ThreadPool会在池中找一个空闲的线程去执行传入的方法。
static void Main(string[] args)
{
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
ThreadPool.QueueUserWorkItem(work);
}
Thread.Sleep(10000);
}
static void work(object state)
{
Console.WriteLine("线程id" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}
需要注意的是:
线程池中所有线程都是后台线程,如果进程中所有的前台线程都结束了,所有的后台线程也会跟着结束。不能把入池的后台线程改为前台线程。不能给入池的线程设置优先级或名称。入池的线程只能是用于时间较短的任务。如果线程要一直运行,就应用Thread类创建一个线程。
任务
任务表示应完成某个单元的工作,这个工作可以在单独的线程中运行,也可以同步方式启动一个任务。任务在后台使用ThreadPool进行管理的,也就是说任务启动的也是后台线程。
一,创建并启动任务
启动任务的两种方式:
static void Main(string[] args)
{
//第一种:使用TaskFactory
TaskFactory tf = new TaskFactory();
tf.StartNew(work);
//第二种:使用Task
Task t = new Task(work);
t.Start();
Console.WriteLine("main is completed");
}
static void work()
{
Console.WriteLine("线程id" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}
需要注意的是:使用TaskFactory创建任务,传入的方法为无参的。
二,连续任务
如果一个任务t1的执行是依赖于另一个任务t2,那么就需要在t2执行完毕后才开始执行t1。(例如:迅雷下载完成后弹出界面提示)这时候我们可以使用连续任务ContinueWith。
static void Main(string[] args)
{
Task t1 = new Task(download);
Task t2 = t1.ContinueWith(show);
t1.Start();
Thread.Sleep(2000);
}
static void download()
{
Console.WriteLine("正在下载中。。。。");
Thread.Sleep(1000);
}
static void show(Task t)
{
Console.WriteLine("下载完成!");
}
需要注意的是:传入t2的方法的参数需为Task类型。
三,资源冲突问题
在多线程中如果多个线程同时访问同一资源,就会产生资源冲突的问题。这时候需要用lock对程序进行加锁。
💛什么是资源冲突?
class state
{
public int num = 5;
public void checknum()
{
if (num==5)
{
num++;
Console.WriteLine("num的值:" + num + "当前线程id:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}
num =5;
}
}
static void Main(string[] args)
{
state st = new state();
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
Thread th = new Thread(st.checknum);
th.Start();
}
}
在主程序使用多线程调用state类的check方法,可以看到num=5和num=6造成资源冲突了。
🧡对多个线程访问的对象进行加锁
object _lock = new object();
public int num = 5;
public void checknum()
{
lock(_lock)
{
if (num==5)
{
num++;
Console.WriteLine("num的值:" + num + "当前线程id:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}
num =5;
}
}
总结
来源:https://www.cnblogs.com/xyf327/p/16010782.html
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