初探多线程(C#)
1. 理解多线程
在软件编写中,多线程是一个非常重要的概念。由于传统教育的原因,很多人对多线程一无所知。然而,在接触电脑十年后,我意识到自己对多线程一无所知。为了填补这个知识空白,我决定仔细研究多线程,并将我的学习心得写下来,供和我一样的人参考,共同进步。
2. 理解线程异步
在单CPU环境下,每个时间片内只能执行一个线程,即只能做一件事情。当一个线程的时间片用完时,系统会挂起该线程,开始执行另一个线程。通过这种轮流执行的方式,CPU在多个线程之间交替执行运算,从而产生了多个任务“同时”执行的效果。线程异步可以解决耗时任务导致界面控件无法使用的问题。通过创建一个次线程来执行耗时任务,主线程则负责处理界面控件响应事件,通过线程调度器在不同线程之间进行快速切换,模拟出多个任务“同时”被执行的效果。
3. 线程异步的案例
为了更好地理解线程异步的概念,我们可以通过一个实例来演示。在主线程中,我们创建了一个次线程来执行一个耗时的任务。运行结果显示,数字是交替出现的,这说明了线程之间的时间片切换。
4. 补充概念(前台线程与后台线程)
前台线程能够阻止应用程序的终止,只有所有前台线程终止后,应用程序才会关闭。而后台线程则不同,当所有前台线程终止时,后台线程会被自动终止,无论后台线程是否正在执行任务。默认情况下,通过()方法创建的线程都是前台线程,可以通过将线程的属性IsBackground设为true来将线程转换为后台线程。
5. 多线程难点(并发问题演示)
尽管看起来多线程很简单,只需要多次调用new Thread()即可,但是在多个线程访问同一个资源时会出现问题。例如,在网络订票系统中,如果一个客户买了一张票,另一个客户再来购买时,按理说是不能再买的。然而,由于线程是独立运行的,互相之间没有干扰,所以怎样才能让另一个线程知道资源已经被修改了呢?这就涉及到线程同步的问题,同时也引入了诸如死锁和并发等概念。
6. 线程同步
线程同步也称为阻塞调用,即在任务执行完之前不返回,线程被挂起。在C#中,可以使用lock关键字来实现线程同步。在lock关键字的作用范围内的代码将是线程安全的。lock关键字需要定义一个标记,只有获得该标记的线程才能进入锁定范围。当锁定的是一个实例级对象的私有方法时,可以使用方法本身所在对象的引用作为锁定标记。
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