C#编程 线程，任务和同步(2) 开启线程

创建线程的几种方法：

1 异步委托

创建线程的一种简单方式是定义一个委托,并异步调用它。 委托是方法的类型安全的引用。Delegate类 还支持异步地调用方法。在后台,Delegate类会创建一个执行任务的线程。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Net.NetworkInformation;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

namespace _016_线程_委托方式发起线程
{
    class Program
    {
        //一般我们会为比较耗时的操作 开启单独的线程去执行，比如下载操作
        static int Test(int i, string str)
        {
            Console.WriteLine("test:" + i + str);
            Thread.Sleep(100);//让当亲线程休眠（暂停线程的执行） 单位ms
            return 100;
        }
        static void Main(string[] args)
        {//在main线程中执行 一个线程里面语句的执行 是从上到下的
            // 通过委托 开启一个线程
            Func<int, string, int> a = Test;
            // 开启一个新的线程去执行 a所引用的方法 
            IAsyncResult ar = a.BeginInvoke(100, "   mytest", null, null);
            // IAsyncResult 可以取得当前线程的状态
            Console.WriteLine("main");
            while (ar.IsCompleted == false)//如果当前线程没有执行完毕
            {
                Console.Write(".");
                Thread.Sleep(10); //控制子线程的检测频率
            }
            int res = a.EndInvoke(ar);//取得异步线程的返回值
            Console.WriteLine(res);
        }
    }
}

输出结果：

上面是通过循环检测判断线程是否结束。当我们通过BeginInvoke开启一个异步委托的时候，返回的结果是IAsyncResult，我们可以通过它的AsyncWaitHandle属性访问等待句柄。这个属性返回一个WaitHandler类型的对象，它中的WaitOne（）方法可以等待委托线程完成其任务，WaitOne方法可以设置一个超时时间作为参数（要等待的最长时间），如果发生超时就返回false。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Net.NetworkInformation;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

namespace _016_线程_委托方式发起线程
{
    class Program
    {
        //一般我们会为比较耗时的操作 开启单独的线程去执行，比如下载操作
        static int Test(int i, string str)
        {
            Console.WriteLine("test:" + i + str);
            Thread.Sleep(100);//让当亲线程休眠（暂停线程的执行） 单位ms
            return 100;
        }
        static void Main(string[] args)
        {//在main线程中执行 一个线程里面语句的执行 是从上到下的
            // 通过委托 开启一个线程
            Func<int, string, int> a = Test;
            IAsyncResult ar = a.BeginInvoke(100, "   mytest", null, null);// 开启一个新的线程去执行 a所引用的方法 
            // IAsyncResult 可以取得当前线程的状态
            Console.WriteLine("main");
            //检测线程结束
            bool isEnd = ar.AsyncWaitHandle.WaitOne(1000);//1000毫秒表示超时时间，如果等待了1000毫秒 线程还没有结束的话 那么这个方法会返回false 如果在1000毫秒以内线程结束了，那么这个方法会返回true
            if (isEnd)
            {
                int res = a.EndInvoke(ar);
                Console.WriteLine(res);
            }
        }
    }
}

等待委托的结果的第3种方式是使用异步回调。在BeginInvoke的第三个参数中，可以传递一个满足AsyncCallback委托的方法，AsyncCallback委托定义了一个IAsyncResult类型的参数其返回类型是void。对于最后一个参数，可以传递任意对象，以便从回调方法中访问它。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Net.NetworkInformation;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

namespace _016_线程_委托方式发起线程
{
    class Program
    {
        //一般我们会为比较耗时的操作 开启单独的线程去执行，比如下载操作
        static int Test(int i, string str)
        {
            Console.WriteLine("test:" + i + str);
            Thread.Sleep(100);//让当亲线程休眠（暂停线程的执行） 单位ms
            return 100;
        }

        static void Main(string[] args)
        {//在main线程中执行 一个线程里面语句的执行 是从上到下的
            Console.WriteLine("main");
            //通过回调 检测线程结束
            Func<int, string, int> a = Test;
            // 倒数第二个参数是一个委托类型的参数，表示回调函数，就是当线程结束的时候会调用这个委托指向的方法 倒数第一个参数用来给回调函数传递数据
            IAsyncResult ar = a.BeginInvoke(100, "   mytest", OnCallBack, a);
            Console.ReadKey();
        }

            static void OnCallBack( IAsyncResult ar )
            {
                Func<int, string, int> a = ar.AsyncState as Func<int, string, int>;
                int res =  a.EndInvoke(ar);
                Console.WriteLine(res+"在回调函数中取得结果");
            }

    }
}

 在第三种方法中，我们可以使用Lamba表达式

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Net.NetworkInformation;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

namespace _016_线程_委托方式发起线程
{
    class Program
    {
        //一般我们会为比较耗时的操作 开启单独的线程去执行，比如下载操作
        static int Test(int i, string str)
        {
            Console.WriteLine("test:" + i + str);
            Thread.Sleep(100);//让当亲线程休眠（暂停线程的执行） 单位ms
            return 100;
        }
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("main");

            //通过回调 检测线程结束
            Func<int, string, int> a = Test;
            a.BeginInvoke(100, "siki", ar =>
            {
                int res = a.EndInvoke(ar);
                Console.WriteLine(res + "在lambda表达式中取得");
            }, null);

            Console.ReadKey();
        }
    }
}

2 通过Thread类

 我们可以通过Thread类来创建线程，我们构造一个thread对象的时候，可以传递一个静态方法，也可以传递一个对象的普通方法。我们先传递一个静态方法：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

namespace _017_线程_通过Thread发起线程 {
    class Program {
        // 注意：线程调用的方法定义中，参数要用object
        static void DownloadFile(object filename)
        {
            // Thread.CurrentThread.ManagedThreadId表示当前线程ID
            Console.WriteLine("开始下载:"  +Thread.CurrentThread.ManagedThreadId +filename);
            Thread.Sleep(2000);
            Console.WriteLine("下载完成");

        }
        static void Main(string[] args) {
            //创建线程，传入要执行的方法
            Thread t = new Thread(DownloadFile);
            // 开启线程，如果线程调用的方法有参数，在Start中传入
            t.Start("test");
            Console.WriteLine("Main");
            Console.ReadKey();

            // 使用Lamba表达式方法
            //Thread t = new Thread(() =>
            //{
            //    Console.WriteLine("开始下载:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            //    Thread.Sleep(2000);
            //    Console.WriteLine("下载完成");
            //});
            //t.Start();
        }
    }
}

输出结果：

下面我们传递一个对象的普通方法，先定义一个类：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

namespace _017_线程_通过Thread发起线程 {
    class MyThread
    {
        private string filename;
        private string filepath;

        public MyThread(string fileName, string filePath)
        {
            this.filename = fileName;
            this.filepath = filePath;
        }

        public void DownFile()
        {
            Console.WriteLine("开始下载"+filepath+filename);
            Thread.Sleep(2000);
            Console.WriteLine("下载完成");
        }

    }
}

然后创建线程：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

namespace _017_线程_通过Thread发起线程 {
    class Program {
        static void Main(string[] args) {

            MyThread my = new MyThread("xxx.bt","http://www.xxx.bbs");
            Thread t = new Thread(my.DownFile);
            t.Start();
        }
    }
}

3 使用线程池

创建线程需要时间。 如果有不同的小任务要完成,就可以事先创建许多线程 , 在应完成这些任务时发出请求。 这个线程数最好在需要更多的线程时增加,在需要释放资源时减少。

不需要 自己创建线程池，系统已经有一个ThreadPool类管理线程。 这个类会在需要时增减池中线程的线程数,直到达到最大的线程数。 池中的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 I/o线程。也可以指定在创建线程池时应立即启动的最小线程数,以及线程池中可用的最大线程数。 如果有更多的作业要处理,线程池中线程的个数也到了极限,最新的作业就要排队,且必须等待线程完成其任务。

使用线程池需要注意的事项：     

     线程池中的所有线程都是后台线程 。 如果进程的所有前台线程都结束了,所有的后台线程就会停止。 不能把入池的线程改为前台线程 。     

    不能给入池的线程设置优先级或名称。     

    入池的线程只能用于时间较短的任务。 如果线程要一直运行(如 Word的拼写检查器线程),就应使用Thread类创建一个线程。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

namespace _018_线程_线程池 {
    class Program {
        // 注意：使用线程池添加的执行函数，必须要有一个object类型的参数，即时不用
        static void ThreadMethod(object state)
        {
            Console.WriteLine("线程开始:"+Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            Thread.Sleep(2000);
            Console.WriteLine("线程结束");
        }
        static void Main(string[] args)
        {
            //开启一个工作线程
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(ThreadMethod);
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(ThreadMethod);
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(ThreadMethod);
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(ThreadMethod);
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(ThreadMethod);
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(ThreadMethod);
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(ThreadMethod);
            Console.ReadKey();

        }
    }
}

输出结果：

4 通过任务创建

在.NET4 新的命名空间System.Threading.Tasks包含了类抽象出了线程功能，在后台使用的ThreadPool进行管理的。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，也可以以同步方式启动一个任务。     任务也是异步编程中的一种实现方式。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

namespace _019_线程_任务 {
    class Program {
        static void ThreadMethod() {
            Console.WriteLine("任务开始");
            Thread.Sleep(2000);
            Console.WriteLine("任务结束");
        }
        static void Main(string[] args) {
            // 通过Task创建
            Task t = new Task(ThreadMethod);
            t.Start();

            // 通过任务工厂创建
            //TaskFactory tf = new TaskFactory();
            //Task t = tf.StartNew(ThreadMethod);

            Console.WriteLine("Main");
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

输出结果：

连续任务：如果一个任务t1的执行是依赖于另一个任务t2的，那么就需要在这个任务t2执行完毕后才开始执行t1。这个时候我们可以使用连续任务。

static void DoFirst(){
	Console.WriteLine("do  in task : "+Task.CurrentId);
	Thread.Sleep(3000);
}
static void DoSecond(Task t){
	Console.WriteLine("task "+t.Id+" finished.");
	Console.WriteLine("this task id is "+Task.CurrentId);
	Thread.Sleep(3000);
}
Task t1 = new Task(DoFirst);
Task t2 = t1.ContinueWith(DoSecond);
Task t3 = t1.ContinueWith(DoSecond);
Task t4 = t2.ContinueWith(DoSecond);

 任务层次结构：我们在一个任务中启动一个新的任务，相当于新的任务是当前任务的子任务，两个任务异步执行，如果父任务执行完了但是子任务没有执行完，它的状态会设置为WaitingForChildrenToComplete，只有子任务也执行完了，父任务的状态就变成RunToCompletion

static void Main(){
	var parent = new Task(ParentTask);
	parent.Start();
	Thread.Sleep(2000);
	Console.WriteLine(parent.Status);
	Thread.Sleep(4000);
	Console.WriteLine(parent.Status);
	Console.ReadKey();
}
static void ParentTask(){
	Console.WriteLine("task id "+Task.CurrentId);
	var child = new Task(ChildTask);
	child.Start();
	Thread.Sleep(1000);
	Console.WriteLine("parent started child , parent end");
}
static void ChildTask(){
	Console.WriteLine("child");
	Thread.Sleep(5000);
	Console.WriteLine("child finished ");