C#中線程的終止問題

C#中線程的終止可以利用線程的abort()或是Interrupt()函數，但是這兩個函數的缺點是關閉的不夠優雅，也就是說不管線程在做什么，都直接進行關閉操作。

而msdn上面給我們提供了一個優雅的關閉線程的方式，可以讓線程函數通過判斷自行退出線程。

代碼如下：

using System;
using System.Threading;

public class Worker
{
    // This method will be called when the thread is started.
    public void DoWork()
    {
        while (!_shouldStop)
        {
            Console.WriteLine("worker thread: working...");
        }
        Console.WriteLine("worker thread: terminating gracefully.");
    }
    public void RequestStop()
    {
        _shouldStop = true;
    }
    // Volatile is used as hint to the compiler that this data
    // member will be accessed by multiple threads.
    private volatile bool _shouldStop;
}

public class WorkerThreadExample
{
    static void Main()
    {
        // Create the thread object. This does not start the thread.
        Worker workerObject = new Worker();
        Thread workerThread = new Thread(workerObject.DoWork);

        // Start the worker thread.
        workerThread.Start();
        Console.WriteLine("main thread: Starting worker thread...");

        // Loop until worker thread activates.
        while (!workerThread.IsAlive);

        // Put the main thread to sleep for 1 millisecond to
        // allow the worker thread to do some work:
        Thread.Sleep(1);

        // Request that the worker thread stop itself:
        workerObject.RequestStop();

        // Use the Join method to block the current thread 
        // until the object's thread terminates.
        workerThread.Join();
        Console.WriteLine("main thread: Worker thread has terminated.");
    }
}

輸出的結果為：

main thread: starting worker thread...
worker thread: working...
worker thread: working...
worker thread: working...
worker thread: working...
worker thread: working...
worker thread: working...
worker thread: working...
worker thread: working...
worker thread: working...
worker thread: working...
worker thread: working...
worker thread: terminating gracefully...
main thread: worker thread has terminated

分析上面的代碼可以知道，通過在主線程中設置_shouldStop 變量，在workerThread 線程中判斷_shouldStop變量來控制線程的結束，而在主線程中通過workerThread線程的jion()函數來等待workThread線程的結束。

正常情況下通過上述方法就能夠成功而優雅的結束一個線程，但是在寫程序時遇到一個問題。

 

非UI線程代碼如下：

        /// <summary>
        /// 軌跡回放的線程
        /// </summary>
        private void TrialReplayService()
        {
            mapControl1.Map.TrackingLayer.Clear();//清空跟蹤圖層中的內容
            GlobalVariable.m_BusID.Clear();
            
            MapsRun mapRun = new MapsRun(workspace1, mapControl1);
            // Create an instance of StreamReader to read from a file.
            // The using statement also closes the StreamReader.
            using (StreamReader sr = new StreamReader("RecordFile.txt"))
            {
                String line;

                while ((line = sr.ReadLine()) != null&&!m_IsStop)
                {
                    StringToBusInfo businfo = new StringToBusInfo(line);
                    string carNum = businfo.Get_CarNum();
                    if (carNum == m_SelectCar)
                    {
                        mapRun.ShowRealInfo(line);
                        this.dataGridView2.Invoke(new InsertDataGridViewHandler(InsertDataGridView), line);
                        Thread.Sleep(50);
                    }
                }
            }
            
        }

而主線程中啟動和結束TrialReplayService線程（就是利用上面的代碼創建的線程）的代碼如下：

/// <summary>
        /// 啟動軌跡回放的功能
        /// </summary>
        /// <param name="sender"></param>
        /// <param name="e"></param>
        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
             m_threadMonitor = new Thread(new ThreadStart(m_TrailPlayback.TrailPlaybackService));
             m_threadMonitor.Start();
        }

/// <summary>
        /// 窗體的結束時的操作
        /// </summary>
        /// <param name="sender"></param>
        /// <param name="e"></param>
        private void TrailPlaybackForm_FormClosing(object sender, FormClosingEventArgs e)
        {

            if (m_threadMonitor.IsAlive)
            {
                m_TrailPlayback.RequestStop();
            
                m_threadMonitor.Join(); 
            }
31             mapControl1.Dispose();
            workspace1.Dispose();

            //初始化主窗體中的地圖
            MapsRun.InitialMap(mainWorkSpace, mainMapControl);
        }

這些代碼為項目中摘取，因此可能有些變量沒有定義。代碼8~9行初始化了一個線程變量m_threadMonitor，並且啟動了該線程。20~24行，我們試圖關閉m_threadMonitor線程，首先通過線程的IsAlive來判斷線程是否存活，如果存活，則通過自定義的RequestStop()函數來設置變量來終止線程，而24行，則是等待線程的結束。而這時產生的問題是程序卡在jion()函數的位置，不再向下執行。

經過將近一天的調試終於解決了問題。首先通過不斷的調試（雖然此時已經不能通過單步調試定位到具體的錯誤位置，但是可以通過排除法來定位，首先單獨創建一個程序來測試這種終止線程的方法是否正確，判斷后是正確的，然后開始測試循環中的各個語句，看是因為哪條語句的原因造成了這種錯誤），將問題定位到了：this.dataGridView2.Invoke(new InsertDataGridViewHandler(InsertDataGridView), line)這條語句。如果給這條語句注釋了，線程則能夠正常關閉，否則關閉線程時會卡死在UI線程jion()函數的位置。

確定了是這條語句的原因后，查詢關於control.Invole()的資料，找到了問題的原因。control的Invoke()操作是多線程操作控件的一種方式，為了線程的安全性，通過Invoke調用的函數仍然是在UI線程中執行的，而由於invoke的特性m_threadMonitor線程在調用invoke函數時會發生阻塞，直到invoke調用的函數返回后，才會繼續執行invoke函數后面的代碼。而問題的產生在於，當我們想結束線程時，執行到UI線程中的代碼 m_threadMonitor.Join()時，它在等待線程m_threadMonitor的結束，而m_threadMonitor線程在等待Invoke函數的返回，Invoke函數需要再UI線程中執行，而此時UI線程在執行m_threadMonitor.Join()代碼，因此Invoke函數在等待m_threadMonitor.Join()的結束。這樣就形成了一個死循環，m_threadMonitor.Join()等待m_threadMonitor結束，m_threadMonitor等待invoke返回，invoke等待m_threadMonitor.Join()的結束，因此代碼會卡死在這里。

解決這個問題的方法是使用control.BeginInvoke()函數，因為它是異步的操作，也就是說m_threadMonitor線程在調用BeginInvoke函數后不會等待它調用函數的返回，而是直接執行BeginInvoke后面的代碼，這樣就不會產生死循環，也就能夠順利的關閉m_threadMonitor線程了。