操作系統通過線程對程序的執行進行管理，當操作系統運行一個程序的時候，首先，操作系統將為這個準備運行的程序分配一個進程，以管理這個程序所需要的各種資源。在這些資源之中，會包含一個稱為主線程的線程數據結構，用來管理這個程序的執行狀態。

　　在Windows操作系統下，線程的的數據結構包含以下內容：

　　1、線程的核心對象：主要包含線程當前的寄存器狀態，當操作系統調度這個線程開始運行的時候，寄存器的狀態將被加載到CPU中，重新構建線程的執行環境，當線程被調度出來的時候，最后的寄存器狀態被重新保存到這里，已備下一次執行的時候使用。
　　2、線程環境塊(Thread Environment Block,TED)：是一塊用戶模式下的內存，包含線程的異常處理鏈的頭部。另外，線程的局部存儲數據(Thread Local Storage Data)也存在這里。
　　3、用戶模式的堆棧：用戶程序的局部變量和參數傳遞所使用的堆棧，默認情況下，Windows將會被分配1M的空間用于用戶模式堆棧。
　　4、內核模式堆棧：用于訪問操作系統時使用的堆棧。

在搶先式多任務的環境下，在一個特定的時間，CPU將一個線程調度進CPU中執行，這個線程最多將會運行一個時間片的時間長度，當時間片到期之后，操作系統將這個線程調度出CPU，將另外一個線程調度進CPU，我們通常稱這種操作為上下文切換。

　　在每一次的上下文切換時，Windows將執行下面的步驟：

• 將當前的CPU寄存器的值保存到當前運行的線程數據結構中，即其中的線程核心對象中。
• 選中下一個準備運行的線程，如果這個線程處于不同的進程中，那么，還必須首先切換虛擬地址空間。
• 加載準備運行線程的CPU寄存器狀態到CPU中。

　　公共語言運行時CLR(Common Language Runtime)是.Net程序運行的環境，它負責資源管理，并保證應用和底層操作系統之間必要的分離。

　　在.Net環境下，CLR中的線程需要通過操作系統的線程完成實際的工作，目前情況下，.Net直接將CLR中的線程映射到操作系統的線程進行處理和調度，所以，我們每創建一個線程將會消耗1M以上的內存空間。但未來CLR中的線程并不一定與操作系統中的線程完全對應。通過創建CLR環境下的邏輯線程，我們可能創建更加節省資源的線程，使得大量的CLR線程可以工作在少量的操作系統線程之上。

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1. System.Threading.Thread類

System.Threading.Thread是用于控制線程的基礎類，通過Thread可以控制當前應用程序域中線程的創建、掛起、停止、銷毀。

它包括以下常用公共屬性：

屬性名稱說明

CurrentContext	獲取線程正在其中執行的當前上下文。
CurrentThread	獲取當前正在運行的線程。
ExecutionContext	獲取一個 ExecutionContext 對象，該對象包含有關當前線程的各種上下文的信息。
IsAlive	獲取一個值，該值指示當前線程的執行狀態。
IsBackground	獲取或設置一個值，該值指示某個線程是否為后臺線程。
IsThreadPoolThread	獲取一個值，該值指示線程是否屬于托管線程池。
ManagedThreadId	獲取當前托管線程的唯一標識符。
Name	獲取或設置線程的名稱。
Priority	獲取或設置一個值，該值指示線程的調度優先級。
ThreadState	獲取一個值，該值包含當前線程的狀態。

?常用屬性示例：

using System; using System.Threading;namespace ConsoleApp {class Program{static void Main(string[] args){//新建3個線程并設定各自的優先級Thread t1 = new Thread(Run);t1.Priority = ThreadPriority.Normal;t1.Start();Console.ReadKey();}public static void Run(){Thread t1 = Thread.CurrentThread; //靜態屬性，獲取當前執行這行代碼的線程Console.WriteLine("我的優先級是：" + t1.Priority);Console.WriteLine("我是否還在執行：" + t1.IsAlive);Console.WriteLine("是否是后臺線程：" + t1.IsBackground);Console.WriteLine("是否是線程池線程：" + t1.IsThreadPoolThread);Console.WriteLine("線程唯一標識符：" + t1.ManagedThreadId);Console.WriteLine("我的名稱是：" + t1.Name);Console.WriteLine("我的狀態是：" + t1.ThreadState);}} } View Code

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2. 線程的標識符

ManagedThreadId是確認線程的唯一標識符，程序在大部分情況下都是通過Thread.ManagedThreadId來辨別線程的。而Name是一個可變值，在默認時候，Name為一個空值 Null，開發人員可以通過程序設置線程的名稱，但這只是一個輔助功能。

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3. 線程的優先級別

.NET為線程設置了Priority屬性來定義線程執行的優先級別，里面包含5個選項，其中Normal是默認值。除非系統有特殊要求，否則不應該隨便設置線程的優先級別。

成員名稱說明

Lowest	可以將 Thread 安排在具有任何其他優先級的線程之后。
BelowNormal	可以將 Thread 安排在具有?Normal?優先級的線程之后，在具有?Lowest?優先級的線程之前。
Normal	默認選擇。可以將 Thread 安排在具有?AboveNormal?優先級的線程之后，在具有BelowNormal?優先級的線程之前。
AboveNormal	可以將 Thread 安排在具有?Highest?優先級的線程之后，在具有?Normal?優先級的線程之前。
Highest	可以將 Thread 安排在具有任何其他優先級的線程之前。

?優先級的示例：

using System; using System.Threading;namespace ConsoleApp {class Program{static void Main(string[] args){//新建3個線程并設定各自的優先級Thread t1 = new Thread(Run);t1.Priority = ThreadPriority.Lowest;Thread t2 = new Thread(Run);t2.Priority = ThreadPriority.Normal;Thread t3 = new Thread(Run);t3.Priority = ThreadPriority.Highest;//由低到高優先級的順序依次調用 t1.Start();t2.Start();t3.Start();Console.ReadKey();}public static void Run(){Console.WriteLine("我的優先級是：" + Thread.CurrentThread.Priority);}} } View Code

4. 線程的狀態

通過ThreadState可以檢測線程是處于Unstarted、Sleeping、Running 等等狀態，它比 IsAlive 屬性能提供更多的特定信息。

前面說過，一個應用程序域中可能包括多個上下文，而通過CurrentContext可以獲取線程當前的上下文。

CurrentThread是最常用的一個屬性，它是用于獲取當前運行的線程。

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5. System.Threading.Thread的方法

Thread 中包括了多個方法來控制線程的創建、掛起、停止、銷毀，以后來的例子中會經常使用。

方法名稱說明

Abort()	終止本線程。
GetDomain()	返回當前線程正在其中運行的當前域。
GetDomainId()	返回當前線程正在其中運行的當前域Id。
Interrupt()	中斷處于 WaitSleepJoin 線程狀態的線程。
Join()	已重載。 阻塞調用線程，直到某個線程終止時為止。
Resume()	繼續運行已掛起的線程。
Start()	執行本線程。
Suspend()	掛起當前線程，如果當前線程已屬于掛起狀態則此不起作用
Sleep()	把正在運行的線程掛起一段時間。

6. 開發實例

?前臺線程與后臺線程的區別

　　我們看到上面有個屬性叫后臺線程，非后臺線程就叫前臺線程吧，Thread.Start()啟動的線程默認為前臺線程，啟動程序時創建的主線程一定是前臺線程。應用程序與必須等到所有的前臺線程執行完畢才會卸載。而當IsBackground設置為true時，就是后臺線程了，當主線程執行完畢后就直接卸載，不再理會后臺線程是否執行完畢。

　　前臺與后臺線程的設置必須在線程啟動之前進行設置，線程啟動之后就不能設置了。

Thread創建的線程是前臺線程，線程池中的是后臺線程。

1、啟動線程(.Start) ??1.1、無參數的調用 Thread?t?=?new?Thread(Action); t.Start(); ??1.2、帶參數的調用方式一 Thread?t?=?new?Thread(Action<>); t.Start(參數); ??1.3、帶參數的調用方式二 Thread?t?=?new?Thread(()?=>?Action<>(參數)); t.Start(); ??1.4、如果遇到需要返回值，就可以考慮用異步; public?delegate?string?MethodCaller(string?name);//定義個代理? MethodCaller?mc?=?new?MethodCaller(GetName);? string?name?=?"my?name";//輸入參數? IAsyncResult?result?=?mc.BeginInvoke(name,null,?null);? string?myname?=?mc.EndInvoke(result);//用于接收返回值? public?string?GetName(string?name)????//?函數 { return?name; } using System; using System.Threading;namespace ConsoleApp1 {public delegate string MethodCaller(string name);//定義個代理 class Program{static void CountNumbers(){int _iterations = 3;for (int i = 1; i <= _iterations; i++){Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(0.5));Console.WriteLine("{0} prints {1}", Thread.CurrentThread.Name, i);}}static void Count(object iterations){CountNumbers((int)iterations);}static void CountNumbers(int iterations){for (int i = 1; i <= iterations; i++){Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(0.5));Console.WriteLine("{0} prints {1}", Thread.CurrentThread.Name, i);}}static void PrintNumber(int number){Console.WriteLine(number);}static string GetName(string name) // 函數 {int _iterations = 5;for (int i = 1; i <= _iterations; i++){Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(0.5));Console.WriteLine("{0} prints {1}", Thread.CurrentThread.Name, i);}return name;}static void Main(string[] args){//無參數的調用var threadOne = new Thread(CountNumbers);threadOne.Name = "ThreadOne";threadOne.Start();threadOne.Join();Console.WriteLine("--------------------------");//帶參數的調用方式一var threadTwo = new Thread(Count);threadTwo.Name = "ThreadTwo";threadTwo.Start(3);threadTwo.Join();Console.WriteLine("--------------------------");//帶參數的調用方式二var threadThree = new Thread(() => CountNumbers(4));threadThree.Name = "ThreadThree";threadThree.Start();threadThree.Join();Console.WriteLine("--------------------------");//注意在多個lambda表達式中使用香港的變量,它們會共享該變量 這里兩個線程的參數都是20int i = 10;var threadFour = new Thread(() => PrintNumber(i));i = 20;var threadFive = new Thread(() => PrintNumber(i));threadFour.Start();threadFive.Start();Console.WriteLine("--------------------------");MethodCaller mc = new MethodCaller(GetName);string name = "my name";//輸入參數 IAsyncResult result = mc.BeginInvoke(name, null, null);Console.WriteLine("繼續主線程的業務");string myname = mc.EndInvoke(result);//用于接收返回值 Console.WriteLine(string.Format("result={0}", myname));}} } View Code

2、等待線程結束,會阻塞當前主線程(.Join)

using System; using System.Threading;namespace ConsoleApp1 {class Program{static void Main(string[] args){Console.WriteLine("Starting program...");Thread t = new Thread(PrintNumbersWithDelay);t.Start();t.Join();Console.WriteLine("Thread completed");}static void PrintNumbersWithDelay(){Console.WriteLine("Starting...");for (int i = 1; i <= 5; i++){Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(1));Console.WriteLine(i);}}} } View Code

3、線程中異常的處理只能在線程調用中的函數里面去處理,在外面是接收不到線程中的報錯的

using System; using System.Threading;namespace ConsoleApp1 {class Program{static void Main(string[] args){var t = new Thread(FaultyThread);t.Start();t.Join();//try//{// t = new Thread(BadFaultyThread);// t.Start();//}//catch (Exception ex)//{// //這里捕獲不了線程中的異常// Console.WriteLine("We won't get here!");//} }static void BadFaultyThread(){Console.WriteLine("Starting a Badfaulty thread...");Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(2));throw new Exception("Boom!");}static void FaultyThread(){try{Console.WriteLine("Starting a faulty thread...");Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(1));throw new Exception("Boom!");}catch (Exception ex){Console.WriteLine("Exception handled: {0}", ex.Message);}}} } View Code

4、設置線程優先級(.Priority)

using System; using System.Diagnostics; using System.Threading;namespace ConsoleApp1 {class Program{static void Main(string[] args){Console.WriteLine("Current thread priority: {0}", Thread.CurrentThread.Priority);Console.WriteLine("Running on all cores available");RunThreads();Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(2));Console.WriteLine("Running on a single core");Process.GetCurrentProcess().ProcessorAffinity = new IntPtr(1);RunThreads();Console.ReadLine();}static void RunThreads(){var sample = new ThreadSample();var threadOne = new Thread(sample.CountNumbers);threadOne.Name = "ThreadOne";var threadTwo = new Thread(sample.CountNumbers);threadTwo.Name = "ThreadTwo";threadOne.Priority = ThreadPriority.Lowest;threadTwo.Priority = ThreadPriority.Highest;threadOne.Start();threadTwo.Start();Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(2));sample.Stop();}class ThreadSample{private bool _isStopped = false;public void Stop(){_isStopped = true;}public void CountNumbers(){long counter = 0;while (!_isStopped){counter++;}Console.WriteLine("{0} with {1,11} priority " +"has a count = {2,13}", Thread.CurrentThread.Name,Thread.CurrentThread.Priority,counter.ToString("N0"));}}} } View Code

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轉載于:https://www.cnblogs.com/scmail81/p/9297068.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Thread类(线程)的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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