C# 多线程总结

1.Thread

1.1 Thread生命周期

1.2 Thread本地存储

本地存储槽

Local Store Slot(本地存储槽)：存储的信息只对该线程有用，这叫做线程本地化存储

            //1.给所有线程分配一个（未命名）数据槽。 存放数据
            var slot = Thread.AllocateDataSlot();
            Thread.SetData(slot, "hello world");

            //2.给所有线程分配一个（aaa）数据槽。 存放数据
            var slotaaa = Thread.AllocateNamedDataSlot("aaa");
            Thread.SetData(slotaaa, "hello world aaa");

            var slotObj = Thread.GetData(slot);
            var slotObjaaa = Thread.GetData(slotaaa);

            Console.WriteLine(slotObj);
            Console.WriteLine(slotObjaaa);


            //消除进程与槽位
            Thread.FreeNamedDataSlot("aaa");

ThreadStatic

性能提升：

      [ThreadStatic]
        static string username = string.Empty;

        static void Main(string[] args)
        {
            username = "hello world!!!";

            var t = new Thread(() =>
            {
                Console.WriteLine("当前工作线程:{0}", username);
            });

            t.Start();

            Console.WriteLine("主线程:{0}", username);

            Console.Read();
        }

ThreadLocal

            ThreadLocal<string> local = new ThreadLocal<string>();

            local.Value = "hello world!!!";

            var t = new Thread(() =>
            {
                Console.WriteLine("当前工作线程:{0}", local.Value);
            });

            t.Start();

            Console.WriteLine("主线程:{0}", local.Value);

1.3 认识MemoryBarrier

2个线程同时操作一个变量时，这个变量可能加载到Cpu Cache中。这时，就使用到MemoryBarrier。

例子：因为Release中做了一些代码和缓存的优化。。。 比如说将一些数据从memory中读取到cpu高速缓存中。

static void Main(string[] args)
        {
            var isStop = false;

            var t = new Thread(() =>
            {
                var isSuccess = false;

                while (!isStop)
                {
		    Thread.MemoryBarrier(); //及时从cpu cache中更新到 memor
                    isSuccess = !isSuccess;
                }
            });

            t.Start();

            Thread.Sleep(1000);
            isStop = true;
            t.Join();

            Console.WriteLine("主线程执行结束！");
            Console.ReadLine();
        }

在此方法之前的内存写入都要及时从cpu cache中更新到 memory。
在此方法之后的内存读取都要从memory中读取，而不是cpu cache。

类似的功能还有：

 var isStop = 0;

            var t = new Thread(() =>
            {
                var isSuccess = false;

                while (isStop == 0)
                {
                    Thread.VolatileRead(ref isStop);
                    isSuccess = !isSuccess;
                }
            });

1.4ThreadPool 线程池

使用线程池的线程，要调用静态方法 ThreadPool.QueueUserWorkItem ，以指定线程要调用的方法。该静态方法有两种：

public static bool QueueUserWorkItem(WaitCallback callBack);  

public static bool QueueUserWorkItem(WaitCallback callBack, object state); 

这两个方法用于向线程池队列添加一个工作项（work item）以及一个可选的状态数据。

工作项是指一个由 callback 参数标识的委托对象，被委托对象包装的回调方法由线程池来执行。

传入的回调方法匹配 System.Threading.WaitCallback 委托类型

        private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            Console.WriteLine("主线程ID={0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);

            ThreadPool.QueueUserWorkItem(CallbackWorkItem);

            ThreadPool.QueueUserWorkItem(CallbackWorkItem, "work");

            Thread.Sleep(3000);

            Console.WriteLine("主线程退出");
			
	    //线程池线程ID = 5
            //主线程ID = 1
            //线程池开始执行
            //线程池开始执行
            //线程池线程ID = 6
            //线程池线程ID = 3 传入的参数为 work
            //主线程退出
        }

        private static void CallbackWorkItem(object state)
        {
            Console.WriteLine("线程池开始执行");

            if (state != null)
            {
                Console.WriteLine("线程池线程ID = {0} 传入的参数为 {1}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, state.ToString());

            }

            else
            {
                Console.WriteLine("线程池线程ID ={0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            }
        }

工作者线程与I/O线程

CLR线程池分为工作者线程（workerThreads）与I/O线程 (completionPortThreads) 两种，

工作者线程是主要用作管理CLR内部对象的运作，I/O（Input/Output) 线程顾名思义是用于与外部系统交换信息.

I/O 线程是.NET专为访问外部资源所设置的一种线程，因为访问外部资源常常要受到外界因素的影响，为了防止让主线程受影响而长期处于阻塞状态，.NET为多个I/O操作都建立起了异步方法，例如：FileStream、TCP/IP、WebRequest、WebService等等，而且每个异步方法的使用方式都非常类似，都是以BeginXXX为开始，以EndXXX结束