第18章多线程 主要内容 本章主要讲解多线程的编程,学习的目标包括:理解多线程 的概念;了解多线程提高程序性能的方式;掌握线程的创建、 控制和同步;理解线程的生命周期、优先级和调度;理解线 程的安全性;掌握线程的实现方式
第18章 多线程 主要内容 本章主要讲解多线程的编程，学习的目标包括：理解多线程 的概念；了解多线程提高程序性能的方式；掌握线程的创建、 控制和同步；理解线程的生命周期、优先级和调度；理解线 程的安全性；掌握线程的实现方式
18.1基本概念 ■181.1多线程的概念 程序是一段静态的代码,是应用软件执行的蓝本 进程是应用程序的一个运行例程,是应用程序的一次动态执 过程。进程由若干个代码和数据块组成,每个进程还拥有 其他的资源,如文件、动态内存地址、线程等 线程是进程中的一个执行单元。一个进程可以包含若干个线 程。同一进程中的各个线程对应于一组CPU指令、一组CPU 寄存器以及一个堆栈。进程并不执行代码,它只是代码存放 的地址空间。进程地址空间中所存放的代码由线程来执行。 多线程处理可以同时运行多个任务,因此多线程技术可以使 程序的响应速度更快,可以让占用大量处理时间的任务和当 前没有进行处理的任务定期将处理器时间让给别的任务,可 以随时停止任务,还可以设置每个任务的优先级以优化程序 性能
18.1 基本概念 ◼ 18.1.1 多线程的概念 程序是一段静态的代码，是应用软件执行的蓝本。 进程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。进程由若干个代码和数据块组成，每个进程还拥有 其他的资源，如文件、动态内存地址、线程等。 线程是进程中的一个执行单元。一个进程可以包含若干个线 程。同一进程中的各个线程对应于一组CPU指令、一组CPU 寄存器以及一个堆栈。进程并不执行代码，它只是代码存放 的地址空间。进程地址空间中所存放的代码由线程来执行。 多线程处理可以同时运行多个任务，因此多线程技术可以使 程序的响应速度更快，可以让占用大量处理时间的任务和当 前没有进行处理的任务定期将处理器时间让给别的任务，可 以随时停止任务，还可以设置每个任务的优先级以优化程序 性能
18.1.2C#中的线程实现方法(1) 系统以对象方式来管理进程和线程,因此系统提供了线程对象。在C#中,实 现多线程有多种方法,最常见的三种方法是分别使用 Timer类(线程计数器) Thread Pool(线程池)类和 Thread(线程)类。 ■ Timer类 Timer类提供以指定的时间间隔执行方法的机制。该类是 sealed类,不能被继承 调用 Timer类的构造方法时,使用 TimerCallback委托指定希望 Timer执行的方法。 计时器委托在构造计时器时指定,并且不能更改。此方法不在创建计时器的线程 中执行,而是在系统提供的线程池线程中执行。创建计时器时,可以指定在第 次执行方法之前等待的时间量(截止时间)以及此后的执行期间等待的时间量 (时间周期)。可以使用 Change()方法更改这些值或禁用计时器。当不再需要 计时器时,可以使用 Dispose()方法释放计时器持有的资源 System. Threading Timer,是一个使用回调方法的计时器,而且由线程池线程服务, 简单且对资源要求不高。 Timer类适用于间隔性地完成任务
18.1.2 C#中的线程实现方法(1) 系统以对象方式来管理进程和线程，因此系统提供了线程对象。在C#中，实 现多线程有多种方法，最常见的三种方法是分别使用Timer类(线程计数器)、 ThreadPool（线程池）类和Thread（线程）类。 ◼ Timer类 Timer类提供以指定的时间间隔执行方法的机制。该类是sealed类，不能被继承。 调用Timer类的构造方法时，使用TimerCallback委托指定希望Timer执行的方法。 计时器委托在构造计时器时指定，并且不能更改。此方法不在创建计时器的线程 中执行，而是在系统提供的线程池线程中执行。创建计时器时，可以指定在第一 次执行方法之前等待的时间量（截止时间）以及此后的执行期间等待的时间量 （时间周期）。可以使用Change（）方法更改这些值或禁用计时器。当不再需要 计时器时，可以使用Dispose（）方法释放计时器持有的资源。 System.Threading.Timer是一个使用回调方法的计时器，而且由线程池线程服务， 简单且对资源要求不高。Timer类适用于间隔性地完成任务
18.1.2C#中的线程实现方法(2) ThreadPool类 Thread Pool为大多数任务提供最佳的基本线程创建和管理机制。该 类使用户能够请求某一线程执行任务而不必亲自完成任何线程管理 作 Thread Pool类提供一个线程池,该线程池可用于发送工作项、处理 异步IO、代表其他线程等待以及处理计时器。许多应用程序创建 的线程都要在休眠状态中消耗大量时间,以等待事件发生。其他线 程可能进入休眠状态,只被定期唤醒以轮询更改或更新状态信息。 线程池通过为应用程序提供一个由系统管理的辅助线程池让用户更 有效地使用线程。一个线程监视排到线程池的若干个等待操作的状 个等待操作完成时,线程池中的一个辅助线程就会执行对 应的回调函数
18.1.2 C#中的线程实现方法(2) ◼ ThreadPool类 ThreadPool为大多数任务提供最佳的基本线程创建和管理机制。该 类使用户能够请求某一线程执行任务而不必亲自完成任何线程管理 工作。 ThreadPool类提供一个线程池，该线程池可用于发送工作项、处理 异步 I/O、代表其他线程等待以及处理计时器。许多应用程序创建 的线程都要在休眠状态中消耗大量时间，以等待事件发生。其他线 程可能进入休眠状态，只被定期唤醒以轮询更改或更新状态信息。 线程池通过为应用程序提供一个由系统管理的辅助线程池让用户更 有效地使用线程。一个线程监视排到线程池的若干个等待操作的状 态。当一个等待操作完成时，线程池中的一个辅助线程就会执行对 应的回调函数
18.1.2C#中的线程实现方法(③3) Thread类 Timer类适用于间隔性地完成任务 Thread Pool类适用于多个小的线程 Thread类是实现线程的主要方法,它适用于各种情况
18.1.2 C#中的线程实现方法(3) ◼ Thread类 Timer类适用于间隔性地完成任务。 ThreadPool类适用于多个小的线程。 Thread类是实现线程的主要方法，它适用于各种情况