C#多線程基礎

最近自己寫了個小爬蟲，里面用到了多線程技術，忽然發現對此技術竟然有些陌生了，於是乎開始瘋狂的去問度娘，在此記錄下來，以便自己和各位小伙伴們學習。

一、什么是線程

一個應用程序就相當於一個進程，進程擁有應用程序的所有資源進程包括線程，進程的資源被線程共享，但不擁有線程。我們可以打開電腦中的任務管理器，運行的.exe都是一個進程，里面的分支是線程。

二、多線程

多線程其實就是進程中一段並行運行的代碼

1. 創建並啟動線程

        static void Main()
        {
            //獲取線程Id
            var threadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
            var thread = new Thread(Test1);
            thread.Start();

            Console.WriteLine(threadId + "_Main()");
            Console.Read();
        }

        /// <summary>
        /// 測試方法
        /// </summary>
        private static void Test1()
        {
            //獲取線程Id
            var threadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
            Console.WriteLine(threadId + "_Test()");
            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                Console.WriteLine(threadId + "_" + i);
            }
        }

結果：

 

 

 2、暫定線程諾干時間

        static void Main()
        {
            //獲取線程Id
            var threadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
            var thread = new Thread(Test1);
            thread.Start();
            Console.WriteLine($"主線程Id{threadId}_Main()");
            Console.Read();
        }

        /// <summary>
        /// 測試方法
        /// </summary>
        private static void Test1()
        {
            //獲取線程Id
            var threadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
            Console.WriteLine($"輔線程Id{threadId}_Test()");
            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                Thread.Sleep(1000);//單位毫秒
                Console.WriteLine($"輔線程Id{threadId}_{DateTime.Now}");
            }
        }

結果：

 

 

 3、線程合並

Thread.Join操作會阻塞當前線程，等待子線程完成后再進行運行。

        static void Main()
        {
            //獲取線程Id
            var threadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
            var thread = new Thread(Test1);
            thread.Start();
            Console.WriteLine($"主線程Id{threadId}_Main()1");
            thread.Join();
            Console.WriteLine($"主線程Id{threadId}_Main()2");
            Console.Read();
        }

        /// <summary>
        /// 測試方法
        /// </summary>
        private static void Test1()
        {
            //獲取線程Id
            var threadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
            Console.WriteLine($"輔線程Id{threadId}_Test()");
            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                Thread.Sleep(1000);//單位毫秒
                Console.WriteLine($"輔線程Id{threadId}_{DateTime.Now}");
            }
        }

結果：

 

 

 4、線程終止

        static void Main()
        {
            //獲取線程Id
            var threadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
            var thread = new Thread(Test1);
            thread.Start();
            Console.WriteLine($"主線程Id{threadId}_Main()1");
            Thread.Sleep(3000);
           thread.Abort();
            Console.WriteLine($"主線程Id{threadId}_Main()2");
            Console.Read();
        }

        /// <summary>
        /// 測試方法
        /// </summary>
        private static void Test1()
        {
            //獲取線程Id
            var threadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
            Console.WriteLine($"輔線程Id{threadId}_Test()");
            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                Thread.Sleep(1000);//單位毫秒
                Console.WriteLine($"輔線程Id{threadId}_{DateTime.Now}");
            }
        }

結果：

 5、線程中的參數傳遞

static void Main()
        {
            //獲取線程Id
            var threadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
            Console.WriteLine($"主線程Id{threadId}_Main()");
            //第一種參數傳遞方式
            var thread1 = new Thread(() => Test1("小魔王"));
            thread1.Start();

            //第二種參數傳遞方式(參數只能是一個，object類型)
            var parameterizedThreadStart = new ParameterizedThreadStart(Test2);
            var thread2 = new Thread(parameterizedThreadStart);
            thread2.Start("大魔王");
            Console.Read();
        }

        /// <summary>
        /// 測試方法
        /// </summary>
        private static void Test1(string name)
        {
            //獲取線程Id
            var threadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
            Console.WriteLine($"輔線程Id{threadId}_我的名字叫：{name}");
        }

        /// <summary>
        /// 測試方法
        /// </summary>
        private static void Test2(object name)
        {
            //獲取線程Id
            var threadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
            Console.WriteLine($"輔線程Id{threadId}_我的名字叫：{name}");
        }

結果：

 

 

 還有其他的傳遞方式，在此先不做說明了，這里只介紹Thread提供的這么幾種。

6、線程安全和線程鎖Lock

線程安全就是多線程訪問時，采用了加鎖機制，當一個線程訪問該類的某個數據時，進行保護，其他線程不能進行訪問直到該線程讀取完，其他線程才可使用。線程安全情況下，不會出現數據不一致或者數據污染的問題。 線程不安全就是不提供數據訪問保護，有可能出現多個線程先后更改數據造成所得到的數據是臟數據！ 若每個線程中對全局變量、靜態變量只有讀操作，而無寫操作，一般來說，這個全局變量是線程安全的；若有多個線程同時執行寫操作，一般都需要考慮線程同步，否則的話就可能影響線程安全。

lock 關鍵字通過獲取指定對象的互斥鎖，將語句塊標記為臨界區，執行語句然后釋放該鎖。

lock 確保當一個線程位於代碼的臨界區時，另一個線程不進入臨界區。如果其他線程試圖進入鎖定的代碼，則它將一直等待（即被阻止），直到該對象被釋放。使用Lock，會導致整個應用程序串行化，降低程序的並發能力，影響性能。

到底什么場景下要使用lock保證線程安全：該串行就串行，該並行就並行。

加鎖前：

 public static int i = 1000000;
        static void Main()
        {
            //獲取線程Id
            var threadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
            for (int j = 0; j < 2; j++)
            {
                var thread = new Thread(Test1);
                thread.Start();
            }
            Console.Read();
        }

        /// <summary>
        /// 測試方法
        /// </summary>
        private static void Test1()
        {
            //獲取線程Id
            var threadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
           
            Console.WriteLine($"輔線程Id{threadId}_i初始值：{i}");
            int count = 0;
            for (int j = 0; j < 1000000; j++)
            {
                i--;
                count++;
            }
            Console.WriteLine($"輔線程Id{threadId}_運行次數：{count}");
            Console.WriteLine($"輔線程Id{threadId}_i結束值：{i}");
        }

結果：

 

 

 

加鎖后:

 public static int i = 1000000;
        private readonly static object objLock = new object();
        static void Main()
        {
            //獲取線程Id
            var threadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
            for (int j = 0; j < 2; j++)
            {
                var thread = new Thread(Test1);
                thread.Start();
            }
            Console.Read();
        }

        private static void Test1()
        {
            //獲取線程Id
            var threadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
           
            int count = 0;
            lock (objLock)
            {
                Console.WriteLine($"輔線程Id{threadId}_i初始值：{i}");
                for (int j = 0; j < 1000000; j++)
                {
                    i--;
                    count++;
                }
            }
            Console.WriteLine($"輔線程Id{threadId}_運行次數：{count}");
            Console.WriteLine($"輔線程Id{threadId}_i結束值：{i}");
        }

結果：

 

好啦，今天關於線程的知識就分箱到這里啦。