.NET多线程 传入参数与获取返回值

先看一下不需要传入参数的多线程例子：

例1

ThreadStart threadStart=new ThreadStart(Calculate);
        Thread thread=new Thread(threadStart);
　　thread.Start();
　　public void Calculate(){
　　double Diameter=0.5;
　　Console.Write("The Area Of Circle with a Diameter of {0} is {1}"Diameter,Diameter*Math.PI);
　　}

　　上面我们用定义了一个ThreadStart类型的委托,这个委托制定了线程需要执行的方法:Calculate,在这个方法里计算了一个直径为0.5的圆的面积,并输出.这就构成了最简单的多线程的例子,在很多情况下这就够用了,然后ThreadStart这个委托定义为void ThreadStart(),也就是说,所执行的方法不能有参数,这显然是个很大的不足,为了弥补这个缺陷,聪明的程序员想出了许多好的方法,我们将在需要传递多个参数一节中进行介绍,这里我们先介绍.Net为了解决这个问题而设定的另外一个委托:就是ParameterizedThreadStart ,我会在下面详细讲述。

　　需要传递单个参数

ParameterThreadStart的定义为void ParameterizedThreadStart(object state)??使用这个这个委托定义的线程的启动函数可以接受一个输入参数,具体例子如下
　　ParameterizedThreadStart threadStart=new ParameterizedThreadStart(Calculate)
　　Thread thread=new Thread()
　　thread.Start(0.9);
　　public void Calculate(object arg){
　　double Diameter=double(arg);
　　Console.Write("The Area Of Circle with a Diameter of {0} is {1}"Diameter,Diameter*Math.PI);
　　}

　　例2

　　Calculate方法有一个为object类型的参数,虽然只有一个参数,而且还是object类型的,使用的时候尚需要类型转换,但是好在可以有参数了,并且通过把多个参数组合到一个类中,然后把这个类的实例作为参数传递,就可以实现多个参数传递

　　需要传递多个参数

　　虽然通过把需要的参数包装到一个类中,委托ParameterizedThreadStart就可以传递多个参数,但是由于这个委托的传入参数是object,所以不可避免的需要进行参数转换,下面还有几个常用的参数传递方法,让我们来一一看来

　　使用专门的线程类

　　这是许多程序员爱使用的经典模式,简单来说,就是把需要另起线程执行的方法,和他需要的参数放到一个类中,参数作为了类的属性,调用时声明此类的实例,然后初始化属性,方法执行时直接使用类里初始化好的属性来执行,这样方法本身就可以不需要参数,而又起到了多参数传递的效果,于是使用本文最开始提到的不带参数的ThreadStart委托就可以了,并且由于需要执行的方法和参数都放在一个类中,充分体现了面向对象的特点.具体方法如下

　　还是计算面积的方法的例子,我们把这个方法用一个类包装起来,输入参数Diameter(直径)是这个类的一个字段

public class MyThread
　　{
　　public double Diameter=10;
　　public double Result=0;
　　public MyThread(int Diameter)
　　{
　　this.Diameter = Diameter;
　　}
　　public void Calculate()
　　{
　　Console.WriteLine( "Calculate Start");
　　Thread.Sleep(2000);
　　Result = Diameter*Math.PI;;
　　Console.WriteLine("Calculate End, Diameter is {0},Result is {1}" ,this.Diameter, Result);
　　}
　　}
　　MyThread t=new MyThread(5.0);
　　ThreadStart threadStart=new ThreadStart(t.Calculate)
　　Thread thread=new Thread(threadStart);
　　thread.Start();

　需要说明的是，此时要判断该创建的线程是否执行完毕就是判断ThreadState是否等于 ThreadState.Stopped。

   例3

　　这种方法把参数传递变成了属性共享,想传递多少个变量都可以,从封装上讲,把逻辑和逻辑涉及的数据封装在一起,也很不错,这个方法还有一个聪明的变体,利用了匿名方法,这种变体连独立的类都省掉了,我现在给出这个方法

double Diameter = 6;
　　double Result=0;
　　Thread ta = new Thread(new ThreadStart(delegate()
　　{
　　Thread.Sleep(2000);
　　Result=Diameter * Math.PI;
　　Console.WriteLine("匿名 Calculate End, Diameter is {0},Result is {1}", Diameter, Result); ;
　　}));
　　ta.Start();

　　例4

　　这个方法和上例道理相同,都是把参数传递变成了对变量的调用,从而取消了参数传递,但是,后者充分利用了匿名方法的一个性质,就是可以直接使用当前上下文的局部变量,比如委托中的Diameter,和Result.当然,这样做的缺点是如果匿名方法太长,程序的可读性会降低,所以一般很少有人这样做,这里给出这个方法供大家参考。

　　聪明的读者肯定想,既然可以用字段来传入变量,当然也可以用字段传出变量,比如在上面两个例子里我们看到计算结果都写进了一个叫Result(加亮的地方)的变量里,我们直接访问这个变量不就可以得到计算结果了吗?

　　这样做有一个致命的问题:既然是异步执行,主线程怎么知道分线程什么时候完成了计算呢?比如上两个例子中,我们的线程都睡眠了2000毫秒,然后才进行计算,那么如果主线程在没有完成计算前访问Result,只能得到一个0值.于是我们就有了下面的一系列解决方法.

　　需要传递参数且需要返回参数

　　刚才说到主线程需要知道子线程什么时候执行完成,可以使用Thread.ThreadState枚举来判断。

　　当线程的ThreadState==ThreadState.Stopped时,一般就说明线程完成了工作,这时结果就可用了,如果不是这个状态,就继续执行别的工作,或者等待一会,然后再尝试.倘若需要等有多个子线程需的返回,并且需要用他们的结果来进行进异步计算,那就叫做线程同步了,下面我们介绍另外一种我比较推荐的方法,能够自定义参数个数,并且返回数据,而且使用起来也相对方便

　　使用委托的异步调用方法和回调

　　首先我们要把需要异步调用的方法定义为一个委托,然后利用BeginInvoke来异步调用,BeginInvoke的第一个参数就是直径,第二个是当线程执行完毕后的调用的方法。

delegate double CalculateMethod(double Diameter);
　　static CalculateMethod calcMethod;
　　double result = 0;
　　static void Main(string[] args)
　　{
　　calcMethod = new CalculateMethod(Calculate);
　　calcMethod.BeginInvoke(5, new AsyncCallback(TaskFinished), null);
　　}
　　///
　　///线程调用的函数
　　///
　　public static double Calculate(double Diameter)
　　{
　　return Diameter * Math.PI;
　　}
　　///
　　///线程完成之后回调的函数
　　///
　　public static void TaskFinished(IAsyncResult result)
　　{
　　result=calcMethod.EndInvoke(result);
　　}

　　例5

　　注意,再线程执行完毕后执行的方法TaskFinished中,我们使用了EndInvoke来取得这个函数的返回值。

　　线程池

　　线程虽然是个好东西,但是也是个资源消耗大户,许多时候,我们需要用多线程,但是又不希望线程的数量过多,这就是线程池的作用,.Net为我们提供了现成的线程池ThreadPool,他的使用如下：

WaitCallback w = new WaitCallback(Calculate);
　　ThreadPool.QueueUserWorkItem(w, 1.0);
　　ThreadPool.QueueUserWorkItem(w, 2.0);
　　ThreadPool.QueueUserWorkItem(w, 3.0);
　　ThreadPool.QueueUserWorkItem(w, 4.0);
　　public static void Calculate(double Diameter)
　　{
　　return Diameter * Math.PI;
　　}

　　例6

　　首先定义一个WaitCallback委托,WaitCallback的格式是void WaitCallback(object state),也就是说你的方法必须符合这个格式,接着调用QueueUserWorkItem,将这个任务加入线程池,当县城池有空闲线时,将会调度并运行你的代码。

　　每一个进程都有一个线程池,线程池的默认大小是25,我们可以通过SetMaxThreads方法来设置其最大值.

　　[注]如果你是做web开发，那么由于每个进程只有一个线程池,所以如果是在iis进程,或者sqlserver的进程中使用线程池,并且需要设置线程池的最大容量的话,会影响到iis进程或sql进程,所以这两种情况下要特别小心。

提起多线程,不得不提起 委托(delegates)这个概念.

我理解的委托就是 具有 同样参数和返回值 的函数的集合.
比如
public delegate void MyDelegate(int arg);
就是这种形式的函数 void Myfuntion(int i); 的集合.
如何将一个函数加入 委托 的集合?
MyDelegate dele = new MyDelegate(Myfuntion1);
再增加一个
dele += new MyDelegate(Myfuntion2);
...
委托函数 dele 就是 具有整数参数和空返回值的函数 Myfuntion1,2的集合.
调用这个委托函数
dele(1);
就是逐个调用 Myfuntion1,2,...

一般线程函数的声明和启动

Thread t = new Thread(new ThreadStart(MyFunction));
t.Start();
正是调用了没有参数和返回值的 委托函数 ThreadStart
其中的参数MyFunction 是 这个委托函数中的一员.

很明显 这样无法传参数和返回值,那我们该怎么办?

答案就在委托 的BeginInvoke() 方法上, BeginInvoke() 也是(异步)启动一个新线程.
例如
MyDelegate dele = new MyDelegate (MyFunction);
dele.BeginInvoke(10,"abcd");
void MyFunction(int count, string str);
可以实现参数的传递.

如何收集线程函数 的 返回值?

与 BeginInvoke 对应 有个 EndInvoke 方法,而且运行完毕返回 IAsyncResult 类型的返回值.
这样我们可以这样收集 线程函数的 返回值

MyDelegate dele = new MyDelegate (MyFunction);
IAsyncResult ref = dele.BeginInvoke(10,"abcd");
....
int result = dele.EndInvoke(ref); <----收集 返回值
int MyFunction(int count, string str); <----带参数和返回值的 线程函数