C# - 多线程

线程被定义为程序的执行路径。每个线程都定义一个唯一的控制流。如果您的应用程序涉及复杂且耗时的操作，那么设置不同的执行路径或线程通常会很有帮助，每个线程执行一项特定的任务。

线程是轻量级进程。使用线程的一个常见示例是现代操作系统实现并发编程。使用线程可以节省 CPU 周期的浪费并提高应用程序的效率。

到目前为止，我们编写的程序都是单个线程作为单个进程运行，该进程是应用程序的运行实例。但是，这样应用程序一次只能执行一项任务。为了使其一次执行多个任务，可以将其拆分为更小的线程。

线程生命周期

线程的生命周期从创建 System.Threading.Thread 类的对象开始，到线程终止或完成执行时结束。

以下是线程生命周期中的各种状态 -

• 未启动状态 - 线程实例已创建，但尚未调用 Start 方法。

• 就绪状态 - 线程已准备好运行并等待 CPU 周期。

• 不可运行状态 - 线程在以下情况下不可执行:

  • 已调用 Sleep 方法
  • 已调用 Wait 方法被调用
  • 被 I/O 操作阻塞

• 死亡状态 − 线程完成执行或中止时的状态。

主线程

在 C# 中，System.Threading.Thread 类用于处理线程。它允许在多线程应用程序中创建和访问单个线程。进程中第一个执行的线程称为主线程。

当 C# 程序开始执行时，会自动创建主线程。使用 Thread 类创建的线程称为主线程的子线程。您可以使用 Thread 类的 CurrentThread 属性访问线程。

以下程序演示了主线程的执行 −

using System;
using System.Threading;

namespace MultithreadingApplication {
   class MainThreadProgram {
      static void Main(string[] args) {
         Thread th = Thread.CurrentThread;
         th.Name = "MainThread";
         
         Console.WriteLine("This is {0}", th.Name);
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

当编译并执行上述代码时，它会产生以下结果 -

This is MainThread

Thread 类的属性和方法

下表列出了 Thread 类的一些最常用的 属性 -

下表列出了Thread类的一些最常用方法类 −

创建线程

通过扩展 Thread 类来创建线程。扩展的 Thread 类随后调用 Start() 方法来开始子线程的执行。

The following program demonstrates the concept −

using System;
using System.Threading;

namespace MultithreadingApplication {
   class ThreadCreationProgram {
      public static void CallToChildThread() {
         Console.WriteLine("Child thread starts");
      }
      static void Main(string[] args) {
         ThreadStart childref = new ThreadStart(CallToChildThread);
         Console.WriteLine("In Main: Creating the Child thread");
         Thread childThread = new Thread(childref);
         childThread.Start();
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

当编译并执行上述代码时，它会产生以下结果 -

In Main: Creating the Child thread
Child thread starts

管理线程

Thread 类提供了多种管理线程的方法。

以下示例演示了如何使用 sleep() 方法使线程暂停一段特定的时间。

using System;
using System.Threading;

namespace MultithreadingApplication {
   class ThreadCreationProgram {
      public static void CallToChildThread() {
         Console.WriteLine("Child thread starts");
         
         // 线程暂停 5000 毫秒
         int sleepfor = 5000; 
         
         Console.WriteLine("Child Thread Paused for {0} seconds", sleepfor / 1000);
         Thread.Sleep(sleepfor);
         Console.WriteLine("Child thread resumes");
      }
      
      static void Main(string[] args) {
         ThreadStart childref = new ThreadStart(CallToChildThread);
         Console.WriteLine("In Main: Creating the Child thread");
         
         Thread childThread = new Thread(childref);
         childThread.Start();
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

当编译并执行上述代码时，它会产生以下结果 -

In Main: Creating the Child thread
Child thread starts
Child Thread Paused for 5 seconds
Child thread resumes

销毁线程

Abort() 方法用于销毁线程。

运行时通过抛出 ThreadAbortException 异常来中止线程。此异常无法捕获，控制权将转移到 finally 代码块(如果有)。

以下程序演示了此过程 -

using System;
using System.Threading;

namespace MultithreadingApplication {
   class ThreadCreationProgram {
      public static void CallToChildThread() {
         try {
            Console.WriteLine("Child thread starts");
            
            // 做一些工作，比如数到 10
            for (int counter = 0; counter <= 10; counter++) {
               Thread.Sleep(500);
               Console.WriteLine(counter);
            }
            
            Console.WriteLine("Child Thread Completed");
         } catch (ThreadAbortException e) {
            Console.WriteLine("Thread Abort Exception");
         } finally {
            Console.WriteLine("Couldn't catch the Thread Exception");
         }
      }
      static void Main(string[] args) {
         ThreadStart childref = new ThreadStart(CallToChildThread);
         Console.WriteLine("In Main: Creating the Child thread");
         
         Thread childThread = new Thread(childref);
         childThread.Start();
         
         //停止主线程一段时间
         Thread.Sleep(2000);
         
         //now abort the child
         Console.WriteLine("In Main: Aborting the Child thread");
         
         childThread.Abort();
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

当编译并执行上述代码时，它会产生以下结果 -

In Main: Creating the Child thread
Child thread starts
0
1
2
In Main: Aborting the Child thread
Thread Abort Exception
Couldn't catch the Thread Exception