更新於 2024/09/18閱讀時間約 12 分鐘

玩轉C#之【執行序-實際實作】

介紹

定義

處理序(Process) (大陸:進程): 一個程序運行時,占用全部計算資源的總和
執行緒(Thread) (大陸:線程):是作業系統能夠進行運算排程的最小單位。 大部分情況下,它被包含在行程之中,是行程中的實際運作單位。

執行緒帶來的負擔

Windows 每建立一條執行緒,須為它配置大約 1MB 左右的記憶體,其中包含執行緒核心物件、環境區塊(Thread Environment Block)、使用者模式堆疊、核心模式堆疊等等。這是記憶體空間的額外負擔。

Thread

C# 1.0 1.1 的多執行緒方法
方法:查詢目前執行緒的ID
Thread.CurrentThread.ManagedThreadId

演示用的函示
private void doSomething(string name)
       {
           Console.WriteLine($"doSomething {name}Start 執行緒:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
           long lRestul = 0;
           for (int i = 0; i < 1000000; i++)
           {
               lRestul++;
           }
           Thread.Sleep(2000);
           Console.WriteLine($"doSomething {name}End 執行緒:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
       }

建立執行緒、並啟動執行
我們可以從Thread建構式中看出他需要一個ThreadStart型別的參數
public Thread(ThreadStart start);
可以再看出ThreadStart 是一個委派的型別
public delegate void ThreadStart();
// Action action = () => this.doSomething("button3");
ThreadStart threadStart = () => this.doSomething("button3");//委派
//Thread thread =new Thread(action);
Thread thread = new Thread(threadStart);
thread.Start();//啟動

執行緒暫停、喚醒、銷毀
舊方法不建議使用
thread.Suspend();//執行緒暫停  舊方法-被遺棄了-不建議使用-容易造成死鎖
thread.Resume();//執行緒喚醒   舊方法-被遺棄了-不建議使用
不建議使用,它是利用拋出例外的方式,所以需要用try catch包住
try
           {
               thread.Abort();//銷毀,方式是拋棄異常 也不建議 不一定及時
           }
           catch (Exception)
           {
               Thread.ResetAbort();//取消異常
           }

執行緒等待
可以使用以下兩種方式,解決執行緒等待
ThreadState狀態介紹 1.主執行緒判斷子執行緒的狀態是否為停止,如果還沒停止就讓主執行緒sleep
while (thread.ThreadState != ThreadState.Stopped)
           {
               Thread.Sleep(100);//當前執行緒 休息100ms
           }
2.使用Join,當前執行緒等待thread完成
//執行緒等待
  thread.Join(500);//最多等待500
  Console.WriteLine("最多等待500ms");
  thread.Join();//當前執行緒等待thread完成

Thread的特點IsBackground
所有的執行緒都是默認前台,就是當子執行緒任務完成之後,程式才可以退出 只有Thread可以設定子執行緒是前台或後台
//IsBackground 是Thread的特點 只有thread可以設定前台,後台
Console.WriteLine(thread.IsBackground);
//默認是前台線程,啟動後一定要先完成任務的,阻止進程退出
thread.IsBackground = true;//指定後台線程 隨者程式退出

設定執行緒優先級別
沒什麼作用
thread.Priority = ThreadPriority.Highest;//設定線程優先級別
 //CPU會依優先執行Highest 不代表Highest 就最先結束
結論:
thread已經越來越少人在使用了 不是主流

ThreadPool-執行緒集區(大陸:線程池)

2.0 線程池 - 實作方式:享元模式 --數據庫連接池 1.thread提共太多的API,給三歲小孩一把槍 2.無限使用線程,ThreadPool加以限制 3.重用線程,避免重複的創建與銷毀

執行方式
ThreadPool.QueueUserWorkItem(t => this.doSomething("button4_Click"));

取得環境中最大可以使用的執行緒數量
public static void GetMaxThreads (out int workerThreads, out int completionPortThreads);
參數 workerThreads Int32 執行緒集區中的背景工作執行緒最大數目。 completionPortThreads Int32 執行緒集區中的非同步 I/O 執行緒最大數目。
ThreadPool.GetAvailableThreads(out int workerThreads, 
           out int portThreads);

設定線程池最大數量跟最小數量
ThreadPool.SetMaxThreads(16, 16);
  ThreadPool.SetMinThreads(8, 8);

執行緒等待
ThreadPool啥都沒有 所以要做等待可以使用以下方式
ManualResetEvent
ManualResetEvent 包含了一個bool屬性 false -- waitOne等待-- set true --WaitOne 才會往下執行 true --WaitOne會直接往下執行 --reset --false WaitOne 等待
ManualResetEvent manualResetEvent = new ManualResetEvent(false);
ThreadPool.QueueUserWorkItem(t =>
{
   this.doSomething("btnThreadPool");
   manualResetEvent.Set();
   //manualResetEvent.Reset();
});
manualResetEvent.WaitOne();

Console.WriteLine("等待QueueUserWorkItem完成後才執行");
一般來說,不要阻礙執行緒的執行,很容易不小心造成死鎖

Thread Callback範例

無返回值的非同步Callback
var fun = this.ThreadWidthReturn<int>(() =>
           {
               Console.WriteLine($"fun 執行緒:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
               Thread.Sleep(2000);
               return DateTime.Now.Millisecond;
           });
           Console.WriteLine("123");

           int iResult = fun.Invoke();
           Console.WriteLine($"{iResult}");
private void ThreadWithCallback(Action act, Action callback)
       {
           Thread thread = new Thread(() =>
             {
                 act.Invoke();
                 callback.Invoke();
             });
           thread.Start();
       }

有返回值的非同步Callback
要結果,不阻塞
var fun = this.ThreadPoolWidthReturn<int>(() =>
           {
               Console.WriteLine($"fun 執行緒:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
               Thread.Sleep(2000);
               return DateTime.Now.Millisecond;
           });
           Console.WriteLine("123");

           int iResult = fun.Invoke();
           Console.WriteLine($"{iResult}");
private Func<T> ThreadWidthReturn<T>(Func<T> func)
       {
           T t = default(T);
           Thread thread = new Thread(() =>
           {
               t = func.Invoke();
           });
           Console.WriteLine($"ThreadWidthReturn 執行緒:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
           thread.Start();

           return () =>
           {
               thread.Join();
               Console.WriteLine($"return 執行緒:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
               return t;
           };
       }

參考資料

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