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C#几种多线程的方法详解示例

发布:2022/12/26 15:59:33作者:管理员 来源:本站 浏览次数:545

1、 进程、线程、同步、异步的概念

2、 回顾委托,开始异步

3、 异步多线程的三大特点


异步多线程都觉得很厉害,也是面试必备,高级开发必备技能

多线程很熟悉/经常在用的 ?

多线程在用,但是很懵 ?

一直没怎么敢用的 ?


多线程在.Net不同的版本里面,都在不断的升级

单进程多线程的模型


进程:计算机概念,把程序运行时占用的全部计算资源,叫做进程

线程:计算机概念,程序执行的最小单位,包含自己使用的各种计算资源

多线程:计算机概念,多个线程同时执行(上传画面/声音上传/获取聊天消息)

一个进程可以包含多个线程,线程是隶属于进程的


C#是面向对象语言,万物皆对象,类来映射现实生活中的物体

Thread就是线程类

多个Thread并发执行,就是多线程


 


委托的异步调用

1、 同步方法卡界面,Winform的UI线程在忙于计算,不能响应别的操作

异步多线程方法不卡界面,UI线程闲置,计算任务交给其他线程执行

Winform--点击个按钮不希望界面卡死

Web--写文本日志,发邮件,这正耗时操作其实可以多线程的


2、 同步方法慢(14155),只有一个线程计算

异步多线程方法快(5144),多个线程并发计算

一般认为计算机是精准的,5个线程比1个线程 那应该是5倍?

多线程是用资源换性能,

a资源有限(一般来说资源够的) b线程调度管理损耗 性能不是线性增长,

速度快的应用太多了,

有个大表查询很慢,能不能多线程优化下,提升下性能? T/F 不行,任务不能拆分

一个数据库查询,一个接口调用,一个硬盘读写,一个相加计算,可以,任务是独立运行的

但是线程不是越多越好


3 多线程的无序性:

启动无序:线程是计算机资源,线程申请是操作系统调度管理的,随机了!

同一个线程执行同一个任务时间不确定:CPU分片,看运气(线程优先级)

结束无序:以上叠加

这个是提请注意,很多时候多线程操作,但是又有顺序要求,

延迟一下启动? 不靠谱, 线程优先级也不靠谱

也许运行1w次都是对的,但是随着业务的变化 数据量的增加 服务器的升级,执行时间都是会变的

以前运行的好好的,偶尔就错一下,或者数据量大了,总是错


线程顺序的控制,且听下回分解


(0)线程池



//线程池

   class Thread2

   {

       public void ThreadMain()

       {

           ThreadDemoClass demoClass = new ThreadDemoClass();


           //设置当没有请求时线程池维护的空闲线程数

           //第一个参数为辅助线程数

           //第二个参数为异步 I/O 线程数

           ThreadPool.SetMinThreads(5, 5);


           //设置同时处于活动状态的线程池的线程数,所有大于次数目的请求将保持排队状态,直到线程池变为可用

           //第一个参数为辅助线程数

           //第二个参数为异步 I/O 线程数

           ThreadPool.SetMaxThreads(100, 100);


           //使用委托绑定线程池要执行的方法(无参数)

           WaitCallback waitCallback1 = new WaitCallback(demoClass.Run1);

           //将方法排入队列,在线程池变为可用时执行

           ThreadPool.QueueUserWorkItem(waitCallback1);



           //使用委托绑定线程池要执行的方法(有参数)

           WaitCallback waitCallback2 = new WaitCallback(demoClass.Run1);

           //将方法排入队列,在线程池变为可用时执行

           ThreadPool.QueueUserWorkItem(waitCallback2, "张三");



           UserInfo userInfo = new UserInfo();

           userInfo.Name = "张三";

           userInfo.Age = 33;


           //使用委托绑定线程池要执行的方法(有参数,自定义类型的参数)

           WaitCallback waitCallback3 = new WaitCallback(demoClass.Run2);

           //将方法排入队列,在线程池变为可用时执行

           ThreadPool.QueueUserWorkItem(waitCallback3, userInfo);


           Console.WriteLine();

           Console.WriteLine("主线程正在工作…");

           Console.WriteLine("主线程ID为:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString());

           Console.ReadKey();

       }


       //子线程类

       public class ThreadDemoClass

       {

           //子线程1

           public void Run1(object obj)

           {

               string name = obj as string;


               Console.WriteLine();

               Console.WriteLine("子线程正在工作…");

               Console.WriteLine("我的名字是 " + name);

               Console.WriteLine("子线程ID为:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString());

           }


           //子线程2

           public void Run2(object obj)

           {

               UserInfo userInfo = (UserInfo)obj;


               Console.WriteLine();

               Console.WriteLine("子线程正在工作…");

               Console.WriteLine("我的名字是 " + userInfo.Name);

               Console.WriteLine("我今年" + userInfo.Age + "岁");

               Console.WriteLine("子线程ID为:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString());

           }

       }


       public class UserInfo

       {

           public string Name { get; set; }


           public int Age { get; set; }

       }

   }




 


(1)不需要传递参数,也不需要返回参数


ThreadStart是一个委托,这个委托的定义为void ThreadStart(),没有参数与返回值。




class Program


{


static void Main(string[] args)


{


for (int i = 0; i < 30; i++)


{


ThreadStart threadStart = new ThreadStart(Calculate);


Thread thread = new Thread(threadStart);


thread.Start();


}


Thread.Sleep(2000);


Console.Read();


}


public static void Calculate()


{


DateTime time = DateTime.Now;//得到当前时间


Random ra = new Random();//随机数对象


Thread.Sleep(ra.Next(10,100));//随机休眠一段时间


Console.WriteLine(time.Minute + ":" + time.Millisecond);


}


}


 



(2)需要传递单个参数


ParameterThreadStart委托定义为void ParameterizedThreadStart(object state),有一个参数但是没有返回值。



class Program

{


static void Main(string[] args)


{


for (int i = 0; i < 30; i++)


{


ParameterizedThreadStart tStart = new ParameterizedThreadStart(Calculate);


Thread thread = new Thread(tStart);


thread.Start(i*10+10);//传递参数


}


Thread.Sleep(2000);


Console.Read();


}


public static void Calculate(object arg)


{


Random ra = new Random();//随机数对象


Thread.Sleep(ra.Next(10, 100));//随机休眠一段时间


Console.WriteLine(arg);


}


}




(3)使用专门的线程类(常用)


使用线程类可以有多个参数与多个返回值,十分灵活!



class Program

{


static void Main(string[] args)


{


MyThread mt = new MyThread(100);


ThreadStart threadStart = new ThreadStart(mt.Calculate);


Thread thread = new Thread(threadStart);


thread.Start();


  //等待线程结束


while (thread.ThreadState != ThreadState.Stopped)


{


Thread.Sleep(10);


}


Console.WriteLine(mt.Result);//打印返回值


Console.Read();


}


}


public class MyThread//线程类


{


public int Parame { set; get; }//参数


public int Result { set; get; }//返回值


//构造函数


public MyThread(int parame)


{


this.Parame = parame;


}


//线程执行方法


public void Calculate()


{


Random ra = new Random();//随机数对象


Thread.Sleep(ra.Next(10, 100));//随机休眠一段时间


Console.WriteLine(this.Parame);


this.Result = this.Parame * ra.Next(10, 100);


}


}




(4)使用匿名方法(常用)


使用匿名方法启动线程可以有多个参数和返回值,而且使用非常方便!



class Program

{


static void Main(string[] args)


{


int Parame = 100;//当做参数


int Result = 0;//当做返回值


//匿名方法


ThreadStart threadStart = new ThreadStart(delegate()


{


Random ra = new Random();//随机数对象


Thread.Sleep(ra.Next(10, 100));//随机休眠一段时间


Console.WriteLine(Parame);//输出参数


Result = Parame * ra.Next(10, 100);//计算返回值


});


Thread thread = new Thread(threadStart);


thread.Start();//多线程启动匿名方法


//等待线程结束


while (thread.ThreadState != ThreadState.Stopped)


{


Thread.Sleep(10);


}


Console.WriteLine(Result);//打印返回值


Console.Read();


}

}




(5)使用委托开启多线程(多线程深入)


1、用委托(Delegate)的BeginInvoke和EndInvoke方法操作线程


BeginInvoke方法可以使用线程异步地执行委托所指向的方法。然后通过EndInvoke方法获得方法的返回值(EndInvoke方法的返回值就是被调用方法的返回值),或是确定方法已经被成功调用。



class Program

{


private delegate int NewTaskDelegate(int ms);


private static int newTask(int ms)


{


Console.WriteLine("任务开始");


Thread.Sleep(ms);


Random random = new Random();


int n = random.Next(10000);


Console.WriteLine("任务完成");


return n;


}


static void Main(string[] args)


{


NewTaskDelegate task = newTask;


IAsyncResult asyncResult = task.BeginInvoke(2000, null, null);


//EndInvoke方法将被阻塞2秒


int result = task.EndInvoke(asyncResult);


Console.WriteLine(result);


Console.Read();


}


}




2、使用IAsyncResult.IsCompleted属性来判断异步调用是否完成



class Program

{


private delegate int NewTaskDelegate(int ms);


private static int newTask(int ms)


{


Console.WriteLine("任务开始");


Thread.Sleep(ms);


Random random = new Random();


int n = random.Next(10000);


Console.WriteLine("任务完成");


return n;


}


static void Main(string[] args)


{


NewTaskDelegate task = newTask;


IAsyncResult asyncResult = task.BeginInvoke(2000, null, null);


//等待异步执行完成


while (!asyncResult.IsCompleted)


{


Console.Write("*");


Thread.Sleep(100);


}


// 由于异步调用已经完成,因此, EndInvoke会立刻返回结果


int result = task.EndInvoke(asyncResult);


Console.WriteLine(result);


Console.Read();


}


}




3、使用WaitOne方法等待异步方法执行完成


WaitOne的第一个参数表示要等待的毫秒数,在指定时间之内,WaitOne方法将一直等待,直到异步调用完成,并发出通知,WaitOne方法才返回true。当等待指定时间之后,异步调用仍未完成,WaitOne方法返回false,如果指定时间为0,表示不等待,如果为-1,表示永远等待,直到异步调用完成。



class Program

{


private delegate int NewTaskDelegate(int ms);


private static int newTask(int ms)


{


Console.WriteLine("任务开始");


Thread.Sleep(ms);


Random random = new Random();


int n = random.Next(10000);


Console.WriteLine("任务完成");


return n;


}


static void Main(string[] args)


{


NewTaskDelegate task = newTask;


IAsyncResult asyncResult = task.BeginInvoke(2000, null, null);


//等待异步执行完成


while (!asyncResult.AsyncWaitHandle.WaitOne(100, false))


{


Console.Write("*");


}


int result = task.EndInvoke(asyncResult);


Console.WriteLine(result);


Console.Read();


}


}




4、使用回调方式返回结果


要注意的是“my.BeginInvoke(3,300, MethodCompleted, my)”,BeginInvoke方法的参数传递方式:


前面一部分(3,300)是其委托本身的参数。


倒数第二个参数(MethodCompleted)是回调方法委托类型,他是回调方法的委托,此委托没有返回值,有一个IAsyncResult类型的参数,当method方法执行完后,系统会自动调用MethodCompleted方法。


最后一个参数(my)需要向MethodCompleted方法中传递一些值,一般可以传递被调用方法的委托,这个值可以使用IAsyncResult.AsyncState属性获得。



class Program

{


private delegate int MyMethod(int second, int millisecond);


//线程执行方法


private static int method(int second, int millisecond)


{


Console.WriteLine("线程休眠" + (second * 1000 + millisecond) + "毫秒");


Thread.Sleep(second * 1000 + millisecond);


Random random = new Random();


return random.Next(10000);


}


//回调方法


private static void MethodCompleted(IAsyncResult asyncResult)


{


if (asyncResult == null || asyncResult.AsyncState == null)


{


Console.WriteLine("回调失败!!!");


return;


}


int result = (asyncResult.AsyncState as MyMethod).EndInvoke(asyncResult);


Console.WriteLine("任务完成,结果:" + result);


}


static void Main(string[] args)


{


MyMethod my = method;


IAsyncResult asyncResult = my.BeginInvoke(3,300, MethodCompleted, my);


Console.WriteLine("任务开始");


Console.Read();


}


}

5、其他组件的BeginInvoke和EndInvoke方法


在其他的.net组件中也有类似BeginInvoke和EndInvoke的方法,如System.Net.HttpWebRequest类的BeginGetResponse和EndGetResponse方法。其使用方法类似于委托类型的BeginInvoke和EndInvoke方法,例如:


class Program

{


//回调函数


private static void requestCompleted(IAsyncResult asyncResult)


{


if (asyncResult == null || asyncResult.AsyncState==null)


{


Console.WriteLine("回调失败");


return;


}


HttpWebRequest hwr = asyncResult.AsyncState as HttpWebRequest;


HttpWebResponse response = (HttpWebResponse)hwr.EndGetResponse(asyncResult);


StreamReader sr = new StreamReader(response.GetResponseStream());


string str = sr.ReadToEnd();


Console.WriteLine("返回流长度:"+str.Length);


}


static void Main(string[] args)


{


HttpWebRequest request =


(HttpWebRequest)WebRequest.Create("http://www.baidu.com");


//异步请求


IAsyncResult asyncResult = request.BeginGetResponse(requestCompleted, request);


Console.WriteLine("任务开始");


Console.Read();


}


}