进程和线程（线程是轻量级进程）（上）

简介

进程（Process）是Windows系统中的一个基本概念，它包含着一个运行程序所需要的资源。一个正在运行的应用程序在操作系统中被视为一个进程，进程可以包括一个或多个线程。线程是操作系统分配处理器时间的基本单元，在进程中可以有多个线程同时执行代码。进程之间是相对独立的，一个进程无法访问另一个进程的数据（除非利用分布式计算方式），一个进程运行的失败也不会影响其他进程的运行，Windows系统就是利用进程把工作划分为多个独立的区域的。进程可以理解为一个程序的基本边界。是应用程序的一个运行例程，是应用程序的一次动态执行过程。

线程（Thread）是进程中的基本执行单元，是操作系统分配CPU时间的基本单位，一个进程可以包含若干个线程，在进程入口执行的第一个线程被视为这个进程的主线程。在.NET应用程序中，都是以Main()方法作为入口的，当调用此方法时系统就会自动创建一个主线程。线程主要是由CPU寄存器、调用栈和线程本地存储器（Thread Local Storage，TLS）组成的。CPU寄存器主要记录当前所执行线程的状态，调用栈主要用于维护线程所调用到的内存与数据，TLS主要用于存放线程的状态信息。

多线程优点：

    可以同时执行多个计算任务，有可能提高计算机的处理能力，使得计算机每秒能执行越来越多的命令

多线程缺点：

（1）线程也是程序，所以线程需要占用内存，线程越多，占用内存也越多。

（2）多线程需要协调和管理，所以需要占用CPU时间以便跟踪线程。

（3）线程之间对共享资源的访问会相互影响，必须解决争用共享资源的问题。

（4）线程太多会导致控制太复杂，最终可能造成很多程序缺陷。

进程

1、获取当前程序中正在运行的所有进程

//获取本机所有进程
Process[] pro = Process.GetProcesses();
foreach (Process p in pro)
{
    Console.WriteLine(p.ProcessName);
}

2、杀死进程：调用Process.Kill()方法

//获取本机所有进程
Process[] pro = Process.GetProcesses();
foreach (Process p in pro)
{
    //终止进程
    p.Kill();
    Console.WriteLine(p.ProcessName);
}

3、通过进程打开应用程序

//通过进程打开应用程序
Process.Start("calc");
Process.Start("mspaint");
Process.Start("notepad");
Process.Start("iexplore", "http://www.baidu.com");

4、通过一个进程打开指定的文件

ProcessStartInfo psi = new ProcessStartInfo(@"C:UsersLenovoDesktophtml.txt");
Process p = new Process();
p.StartInfo = psi;
p.Start();

线程生命周期

线程生命周期开始于 System.Threading.Thread 类的对象被创建时，结束于线程被终止或完成执行时。

下面列出了线程生命周期中的各种状态：

• 未启动状态：当线程实例被创建但 Start 方法未被调用时的状况。

• 就绪状态：当线程准备好运行并等待 CPU 周期时的状况。

• 不可运行状态：下面的几种情况下线程是不可运行的。

• 死亡状态：当线程已完成执行或已中止时的状况。

  • 已经调用 Sleep 方法

  • 已经调用 Wait 方法

  • 通过 I/O 操作阻塞

主线程

在 C# 中，System.Threading.Thread 类用于线程的工作。它允许创建并访问多线程应用程序中的单个线程。进程中第一个被执行的线程称为主线程。

当 C# 程序开始执行时，主线程自动创建。使用 Thread 类创建的线程被主线程的子线程调用。可以使用 Thread 类的 CurrentThread 属性访问线程。

Thread 类常用的属性和方法

下表列出了 Thread 类的一些常用的 属性：

属性	描述
CurrentContext	获取线程正在其中执行的当前上下文。
CurrentCulture	获取或设置当前线程的区域性。
CurrentPrinciple	获取或设置线程的当前负责人（对基于角色的安全性而言）。
CurrentThread	获取当前正在运行的线程。
CurrentUICulture	获取或设置资源管理器使用的当前区域性以便在运行时查找区域性特定的资源。
ExecutionContext	获取一个 ExecutionContext 对象，该对象包含有关当前线程的各种上下文的信息。
IsAlive	获取一个值，该值指示当前线程的执行状态。
IsBackground	获取或设置一个值，该值指示某个线程是否为后台线程。
IsThreadPoolThread	获取一个值，该值指示线程是否属于托管线程池。
ManagedThreadId	获取当前托管线程的唯一标识符。
Name	获取或设置线程的名称。
Priority	获取或设置一个值，该值指示线程的调度优先级。
ThreadState	获取一个值，该值包含当前线程的状态。

下表列出了 Thread 类的一些常用的 方法：

序号	方法名 & 描述
1	public void Abort() 在调用此方法的线程上引发 ThreadAbortException，以开始终止此线程的过程。调用此方法通常会终止线程。
2	public static LocalDataStoreSlot AllocateDataSlot() 在所有的线程上分配未命名的数据槽。为了获得更好的性能，请改用以 ThreadStaticAttribute 属性标记的字段。
3	public static LocalDataStoreSlot AllocateNamedDataSlot( string name)  在所有线程上分配已命名的数据槽。为了获得更好的性能，请改用以 ThreadStaticAttribute 属性标记的字段。
4	public static void BeginCriticalRegion() 通知主机执行将要进入一个代码区域，在该代码区域内线程中止或未经处理的异常的影响可能会危害应用程序域中的其他任务。
5	public static void BeginThreadAffinity() 通知主机托管代码将要执行依赖于当前物理操作系统线程的标识的指令。
6	public static void EndCriticalRegion() 通知主机执行将要进入一个代码区域，在该代码区域内线程中止或未经处理的异常仅影响当前任务。
7	public static void EndThreadAffinity() 通知主机托管代码已执行完依赖于当前物理操作系统线程的标识的指令。
8	public static void FreeNamedDataSlot(string name) 为进程中的所有线程消除名称与槽之间的关联。为了获得更好的性能，请改用以 ThreadStaticAttribute 属性标记的字段。
9	public static Object GetData( LocalDataStoreSlot slot )  在当前线程的当前域中从当前线程上指定的槽中检索值。为了获得更好的性能，请改用以 ThreadStaticAttribute 属性标记的字段。
10	public static AppDomain GetDomain() 返回当前线程正在其中运行的当前域。
11	public static AppDomain GetDomainID() 返回唯一的应用程序域标识符。
12	public static LocalDataStoreSlot GetNamedDataSlot( string name )  查找已命名的数据槽。为了获得更好的性能，请改用以 ThreadStaticAttribute 属性标记的字段。
13	public void Interrupt() 中断处于 WaitSleepJoin 线程状态的线程。
14	public void Join() 在继续执行标准的 COM 和 SendMessage 消息泵处理期间，阻塞调用线程，直到某个线程终止为止。此方法有不同的重载形式。
15	public static void MemoryBarrier() 按如下方式同步内存存取：执行当前线程的处理器在对指令重新排序时，不能采用先执行 MemoryBarrier 调用之后的内存存取，再执行 MemoryBarrier 调用之前的内存存取的方式。
16	public static void ResetAbort() 取消为当前线程请求的 Abort。
17	public static void SetData( LocalDataStoreSlot slot, Object data )  在当前正在运行的线程上为此线程的当前域在指定槽中设置数据。为了获得更好的性能，请改用以 ThreadStaticAttribute 属性标记的字段。
18	public void Start() 开始一个线程。
19	public static void Sleep( int millisecondsTimeout )  让线程暂停一段时间。
20	public static void SpinWait( int iterations )  导致线程等待由 iterations 参数定义的时间量。
21	public static byte VolatileRead( ref byte address ) public static double VolatileRead( ref double address ) public static int VolatileRead( ref int address ) public static Object VolatileRead( ref Object address )  读取字段值。无论处理器的数目或处理器缓存的状态如何，该值都是由计算机的任何处理器写入的最新值。此方法有不同的重载形式。这里只给出了一些形式。
22	public static void VolatileWrite( ref byte address, byte value ) public static void VolatileWrite( ref double address, double value ) public static void VolatileWrite( ref int address, int value ) public static void VolatileWrite( ref Object address, Object value )  立即向字段写入一个值，以使该值对计算机中的所有处理器都可见。此方法有不同的重载形式。这里只给出了一些形式。
23	public static bool Yield() 导致调用线程执行准备好在当前处理器上运行的另一个线程。由操作系统选择要执行的线程。
24	public void Suspend();（慎用） 挂起线程，或者如果线程已挂起，则不起作用。
25	public void Resume();（慎用） 继续已挂起的线程。

线程优先级

成员名称	说明
Lowest	可以将 Thread 安排在具有任何其他优先级的线程之后。
BelowNormal	可以将 Thread 安排在具有 Normal 优先级的线程之后，在具有 Lowest 优先级的线程之前。
Normal	默认选择。可以将 Thread 安排在具有 AboveNormal 优先级的线程之后，在具有 BelowNormal 优先级的线程之前。
AboveNormal	可以将 Thread 安排在具有 Highest 优先级的线程之后，在具有 Normal 优先级的线程之前。
Highest	可以将 Thread 安排在具有任何其他优先级的线程之前。

线程示例

static void Main(string[] args)
        {
            //获取正在运行的线程
            Thread thread = Thread.CurrentThread;
            //设置线程的名字
            thread.Name = "主线程";
            //获取当前线程的唯一标识符
            int id = thread.ManagedThreadId;
            //获取当前线程的状态
            ThreadState state= thread.ThreadState;
            //获取当前线程的优先级
            ThreadPriority priority= thread.Priority;
            string strMsg = string.Format("Thread ID:{0}
" + "Thread Name:{1}
" +
                "Thread State:{2}
" + "Thread Priority:{3}
", id, thread.Name,
                state, priority);

            Console.WriteLine(strMsg);
                      
            Console.ReadKey();
        }

运行结果：