C#编程 线程，任务和同步(1) 基础认识

线程

对于全部须要等待的操做，例如移动文件，数据库和网络访问都须要必定的时间，此时就能够启动一个新的线程，同时完成其余任务。一个进程的多个线程能够同时运行在不一样的CPU上或多核CPU的不一样内核上。

线程是程序中独立的指令流。在VS编辑器中输入代码的时候，系统会分析代码，用下划线标注遗漏的分号和其余语法错误，这就是用一个后台线程完成。Word文档须要一个线程等待用户输入，另外一个线程进行后台搜索，第三个线程将写入的数据存储在临时文件中。运行在服务器上的应用程序中等待客户请求的线程成为侦听器线程。

进程包含资源，如Window句柄，文件系统句柄或其余内核对象。每一个进程都分配的虚拟内存。一个进程至少包含一个线程。

一个应用程序启动，通常会启动一个进程，而后进程启动多个线程。

进程和线程的一个简单解释

1，计算机的核心是CPU，它承担了全部的计算任务。它就像一座工厂，时刻在运行。

2，若是工厂的电力有限一次只能供给一个车间使用。也就是说一个车间开工的时候，其余车间就必须停工。背后的含义就是。单个CPU一次只能运行一个任务。（多核CPU能够运行多个任务）  

3，进程就比如工厂的车间，它表明CPU所能处理的单个任务。任一时刻，CPU老是运行一个进程，其余进程处于非运行状态。

4，一个车间里，能够有不少工人，他们协同完成一个任务。

5，线程就比如车间里的工人。一个进程能够包括多个线程。

6，车间的控件是工人们共享的，好比许多房间是每一个工人均可以进出的。这象征一个进程的内存空间是共享的，每一个线程均可以使用这些共享空间。

7，进程就比如工厂的车间，它表明CPU所能处理的单个任务。任一时刻，CPU老是运行一个进程，其余进程处于非运行状态。

8，一个防止他人进入的简单方法，就是门口加一把锁（厕所）。先到的人锁上门，后到的人看到上锁，就在门口排队，等锁打开再进去。这就叫"互斥锁"（Mutual exclusion，缩写 Mutex），防止多个线程同时读写某一块内存区域。

9，还有些房间，能够同时容纳n我的，好比厨房。也就是说，若是人数大于n，多出来的人只能在外面等着。这比如某些内存区域，只能供给固定数目的线程使用。

10，这时的解决方法，就是在门口挂n把钥匙。进去的人就取一把钥匙，出来时再把钥匙挂回原处。后到的人发现钥匙架空了，就知道必须在门口排队等着了。这种作法叫作"信号量"（Semaphore），用来保证多个线程不会互相冲突。 不难看出，mutex是semaphore的一种特殊状况（n=1时）。也就是说，彻底能够用后者替代前者。可是，由于mutex较为简单，且效率高，因此在必须保证资源独占的状况下，仍是采用这种设计。

11，操做系统的设计，所以能够归结为三点：

（1）以多进程形式，容许多个任务同时运行；

（2）以多线程形式，容许单个任务分红不一样的部分运行；

（3）提供协调机制，一方面防止进程之间和线程之间产生冲突，另外一方面容许进程之间和线程之间共享资源。

 

后台线程和前台线程

只有一个前台线程在运行，应用程序的进程就在运行，若是多个前台线程在运行，可是Main方法结束了，应用程序的进程仍然是运行的，直到全部的前台线程完成其任务为止。

在默认状况下，用Thread类建立的线程是前台线程。线程池中的线程老是后台线程。

在用Thread类建立线程的时候，能够设置IsBackground属性，表示它是一个前台线程仍是一个后台线程。

后台线程用的地方：若是关闭Word应用程序，拼写检查器继续运行就没有意义了，在关闭应用程序的时候，拼写检查线程就能够关闭。

当全部的前台线程运行完毕，若是还有后台线程运行的话，全部的后台线程会被终止掉。

 

线程的优先级

线程有操做系统调度，一个CPU同一时间只能作一件事情（运行一个线程中的计算任务），当有不少线程须要CPU去执行的时候，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，若是优先级相同的话，就使用一个循环调度规则，逐个执行每一个线程。

在Thead类中，能够设置Priority属性，以影响线程的基本优先级 ,Priority属性是一个ThreadPriority枚举定义的一个值。定义的级别有Highest ,AboveNormal,BelowNormal 和 Lowest。

 

控制线程

1,获取线程的状态（Running仍是Unstarted,,,），当咱们经过调用Thread对象的Start方法，能够建立线程，可是调用了Start方法以后，新线程不是立刻进入Running状态，而是出于Unstarted状态，只有当操做系统的线程调度器选择了要运行的线程，这个线程的状态才会修改成Running状态。咱们使用Thread.Sleep()方法可让当前线程休眠进入WaitSleepJoin状态。

2,使用Thread对象的Abort()方法能够中止线程。调用这个方法，会在终止要终止的线程中抛出一个ThreadAbortException类型的异常，咱们能够try catch这个异常，而后在线程结束前作一些清理的工做。

3,若是须要等待线程的结束，能够调用Thread对象的Join方法，表示把Thread加入进来，中止当前线程，并把它设置为WaitSleepJoin状态，直到加入的线程完成为止。