c#win多線程開發(fā).doc

1、一 Thread 類庫(kù)Windows 是一個(gè)多任務(wù)的系統(tǒng)，如果你使用的是windows 2000及其以上版本，你可以通過(guò)任務(wù)管理器查看當(dāng)前系統(tǒng)運(yùn)行的程序和進(jìn)程。什么是進(jìn)程呢？當(dāng)一個(gè)程序開始運(yùn)行時(shí)，它就是一個(gè)進(jìn)程， 進(jìn)程所指包括運(yùn)行中的程序和程序所使用到的內(nèi)存和系統(tǒng)資源。而一個(gè)進(jìn)程又是由多個(gè)線程所組成的，線程是程序中的一個(gè)執(zhí)行流，每個(gè)線程都有自己的專有寄存器( 棧指針、程序計(jì)數(shù)器等) ，但代碼區(qū)是共享的，即不同的線程可以執(zhí)行同樣的函數(shù)。多線程是指程序中包含多個(gè)執(zhí)行流，即在一個(gè)程序中可以同時(shí)運(yùn)行多個(gè)不同的線程來(lái)執(zhí)行不同的任務(wù)，也就是說(shuō)允許單個(gè)程序創(chuàng)建多個(gè)并行執(zhí)行的線程來(lái)完成各自的任務(wù)。一 關(guān)于 T

2、hread 的說(shuō)明在 framework class library 中，所有與多線程機(jī)制應(yīng)用相關(guān)的類都是放在命名空間中的。其中提供 Thread 類用于創(chuàng)建線程， ThreadPool 類用于管理線程池等等，此外還提供解決了線程執(zhí)行安排， 死鎖，線程間通訊等實(shí)際問(wèn)題的機(jī)制。 如果你想在你的應(yīng)用程序中使用多線程，就必須包含這個(gè)類。 Thread 類有幾個(gè)至關(guān)重要的方法，描述如下：Start()：?jiǎn)?dòng)線程Sleep(int)：靜態(tài)方法，暫停當(dāng)前線程指定的毫秒數(shù)Abort()：通常使用該方法來(lái)終止一個(gè)線程Suspend() ：該方法并不終止未完成的線程，它僅僅掛起線程，以后還可恢復(fù)。Resume(

3、) ：恢復(fù)被Suspend() 方法掛起的線程的執(zhí)行線程入口使程序知道該讓這個(gè)線程干什么事，在（delegate ）來(lái)提供的， 你可以把 ThreadStart數(shù)，當(dāng)調(diào)用()方法后，線程就開始執(zhí)行C#中，線程入口是通過(guò)ThreadStart代理理解為一個(gè)函數(shù)指針，指向線程要執(zhí)行的函ThreadStart所代表或者說(shuō)指向的函數(shù)。ThreadState在各種情況下的可能取值如下：Aborted ：線程已停止AbortRequested ：線程的 () 方法已被調(diào)用，但是線程還未停止Background ：線程在后臺(tái)執(zhí)行，與屬性有關(guān)Running ：線程正在正常運(yùn)行Stopped ：線程已經(jīng)被停止S

4、topRequested ：線程正在被要求停止Suspended：線程已經(jīng)被掛起（此狀態(tài)下，可以通過(guò)調(diào)用Resume()方法重新運(yùn)行）SuspendRequested ：線程正在要求被掛起，但是未來(lái)得及響應(yīng)Unstarted ：未調(diào)用 () 開始線程的運(yùn)行WaitSleepJoin：線程因?yàn)檎{(diào)用了Wait(),Sleep()或 Join()等方法處于封鎖狀態(tài)二 Winform 中使用的 thread首先可以看看最直接的方法， 也是 下支持的方法。 但請(qǐng)注意的是， 此方法在 以后就已經(jīng)是一種錯(cuò)誤的方法了。csharp view plain copy在 CODE上查看代碼片派生到我的代碼片publ

5、ic partial class Form1 : Formpublic Form1()InitializeComponent();private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)Thread thread = new Thread(ThreadFuntion);= true;();private void ThreadFuntion()while (true)=(1000);這段 code 在 vs2005 或者 2008 上都拋出異常：Cross-threadoperationnot valid:ControltextBox1 acces

6、sed from a thread other than the thread it was created on .這是因?yàn)橐院蠹訌?qiáng)了安全機(jī)制，不允許在winform 中直接跨線程訪問(wèn)控件的屬性。那么怎么解決這個(gè)問(wèn)題呢，下面提供幾種方案。第一種方案： 在 Thread 創(chuàng)建之氣， 將 設(shè)為 false 。 此代碼告訴編譯器：在這個(gè)類中我們不檢查跨線程的調(diào)用是否合法 （如果沒(méi)有加這句話運(yùn)行也沒(méi)有異常， 那么說(shuō)明系統(tǒng)以及默認(rèn)的采用了不檢查的方式）。然而，這種方法不可取。我們查看CheckForIllegalCrossThreadCalls 這個(gè)屬性的定義，就會(huì)發(fā)現(xiàn)它是一個(gè) static 的，也就

7、是說(shuō)無(wú)論我們?cè)陧?xiàng)目的什么地方修改了這個(gè)值， 他就會(huì)在全局起作用。 而且像這種跨線程訪問(wèn)是否存在異常， 我們通常都會(huì)去檢查。 如果項(xiàng)目中其他人修改了這個(gè)屬性， 那么我們的方案就失敗了，我們要采取另外的方案。第二種方案csharp view plain copy在 CODE上查看代碼片派生到我的代碼片namespace TestInvokerpublic partial class Form1 : Formpublic Form1()InitializeComponent();private void button1_Click(object sender, EventArgs e)Threadt

8、hread=newThread(newThreadStart(StartSomeWorkFromUIThread);= true;();et框架上似乎沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，但是這根本就是錯(cuò)的，更糟糕的是，程序員在這里不會(huì)得到任何錯(cuò)誤提示，一開始就上當(dāng)受騙，之后會(huì)莫明其妙地發(fā)現(xiàn)其他錯(cuò)誤，這就是 Windows Form 多線程編程的痛苦所在。筆者試過(guò)花很多時(shí)間來(lái)Debug 自己寫的Splash窗口突然消失的問(wèn)題，結(jié)果還是失敗了：筆者在軟件的引導(dǎo)過(guò)程中，用另外一個(gè)線程里創(chuàng)建了一個(gè)Splash窗口來(lái)顯示歡迎信息，然后嘗試把主線程里引導(dǎo)的狀態(tài)直接寫入到Splash窗口上的控件中，開始還OK，可是過(guò)一會(huì)Spla

9、sh 窗口就莫明其妙消失了。理解了這一點(diǎn)，我們應(yīng)該留意到，有時(shí)候即使沒(méi)有用來(lái)顯式創(chuàng)建一個(gè)線程，我們也可能因?yàn)槭褂昧水惒轿械?BeginInvoke 方法來(lái)隱式創(chuàng)建了線程 ( 從線程池里 ) ，在這種線程里也同樣不能調(diào)用 UI 線程所創(chuàng)建的控件的成員。第四，由于上述限制，我們可能會(huì)感到很不方便，的確，當(dāng)我們利用一個(gè)新創(chuàng)建的線程來(lái)執(zhí)行某些花時(shí)間的運(yùn)算時(shí)，怎樣知道運(yùn)算進(jìn)度如何并通過(guò)UI 反映給用戶呢？解決方法很多！ 比如熟悉多線程編程的用戶很快會(huì)想到，我們采用一些低級(jí)的同步方法，工作者線程把狀態(tài)保存到一個(gè)同步對(duì)象中，讓 UI 線程輪詢 (Polling) 該對(duì)象并反饋給用戶就可以了。不過(guò)，這還是挺

10、麻煩的，實(shí)際上不用這樣做，Control類 ( 及其派生類 ) 對(duì)象有一個(gè) Invoke方法很特別， 這是少數(shù)幾個(gè)不受線程限制的成員之一。我們前面說(shuō)到， 絕對(duì)不要在任何其他線程里面調(diào)用非本線程創(chuàng)建的控件的成員時(shí)，也說(shuō)了“只有極個(gè)別情況例外”，這個(gè) Invoke方法就是極個(gè)別情況之一-Invoke方法可以從任何線程里面調(diào)用。下面我們來(lái)講解Invoke 方法。Invoke 方法的參數(shù)很簡(jiǎn)單，一個(gè)委托，一個(gè)參數(shù)表( 可選 ) ，而 Invoke 方法的主要功能就是幫助你在UI 線程 ( 即創(chuàng)建控件的線程) 上調(diào)用委托所指定的方法。Invoke方法首先檢查發(fā)出調(diào)用的線程( 即當(dāng)前線程 ) 是不是 UI

11、 線程，如果是，直接執(zhí)行委托指向的方法，如果不是，它將切換到UI 線程，然后執(zhí)行委托指向的方法。不管當(dāng)前線程是不是UI 線程， Invoke都阻塞直到委托指向的方法執(zhí)行完畢，然后切換回發(fā)出調(diào)用的線程( 如果需要的話 ) ，返回。注意，使用 Invoke 方法時(shí)， UI 線程不能處于阻塞狀態(tài)。以下MSDN里關(guān)于 Invoke 方法的說(shuō)明：plain view plain copy在 CODE上查看代碼片派生到我的代碼片“控件上有四種方法可以安全地從任何線程進(jìn)行調(diào)用：InvokeEndInvoke和 CreateGraphics。對(duì)于所有其他方法調(diào)用，則應(yīng)使用調(diào)用、 BeginInvoke、(in

12、voke)方法之一封送對(duì)控件的線程的調(diào)用。委托可以是EventHandler的實(shí)例，在此情況下，發(fā)送方參數(shù)將包含此控件，而事件參數(shù)將包含。委托還可以是MethodInvoker的實(shí)例或采用void參數(shù)列表的其他任何委托。調(diào)用EventHandler或 MethodInvoker委托比調(diào)用其他類型的委托速度更快。”好了，說(shuō)完 Invoke ，順便說(shuō)說(shuō)BeginInvoke ，毫無(wú)疑問(wèn)這是Invoke 的異步版本 (Invoke是同步完成的 ) ，不過(guò)大家不要和上面的委托中的BeginInvoke混淆，兩者都是利用不同線程來(lái)完成工作，但是控件的BeginInvoke方法總是使用UI 線程，而其他的

13、異步委托調(diào)用方法則是利用線程池里的線程。相對(duì) Invoke 而言，使用 BeginInvoke 稍稍麻煩一點(diǎn)，但還是那句話，異步比同步效果好，盡管復(fù)雜些。比如同步方法可能出現(xiàn)這樣一種死鎖情況： 工作者線程通過(guò) Invoke 同步調(diào)用 UI 線程里的方法時(shí)會(huì)阻塞，而萬(wàn)一 UI 線程正在等待工作者線程做某件事時(shí)怎么辦？因此，能夠使用異步方法時(shí)應(yīng)盡量使用異步方法。下面我們利用所學(xué)到的知識(shí)來(lái)改寫上面那個(gè)簡(jiǎn)單的例子：csharp view plain copy在 CODE上查看代碼片派生到我的代碼片/ 這是由 UI 線程定義的 Label 控件private Label lblStatus;/ 以下方法不在 UI 線程上執(zhí)行private void RunsOnWorkerThread() DoSomethingSlow();/ Do UI update on UI thread obj