多线程

基本概念

进程

首先打开任务管理器，查看当前运行的进程：

从任务管理器里面可以看到当前所有正在运行的进程。那么究竟什么是进程呢？

进程（Process）是Windows系统中的一个基本概念，它包含着一个运行程序所需要的资源。一个正在运行的应用程序在操作系统中被视为一个进程，进程可以包括一个或多个线程。线程是操作系统分配处理器时间的基本单元，在进程中可以有多个线程同时执行代码。进程之间是相对独立的，一个进程无法访问另一个进程的数据（除非利用分布式计算方式），一个进程运行的失败也不会影响其他进程的运行，Windows系统就是利用进程把工作划分为多个独立的区域的。进程可以理解为一个程序的基本边界。是应用程序的一个运行例程，是应用程序的一次动态执行过程。

线程

在任务管理器里面查询当前总共运行的线程数：

线程（Thread）是进程中的基本执行单元，是操作系统分配CPU时间的基本单位，一个进程可以包含若干个线程，在进程入口执行的第一个线程被视为这个进程的主线程。在.NET应用程序中，都是以Main()方法作为入口的，当调用此方法时系统就会自动创建一个主线程。线程主要是由CPU寄存器、调用栈和线程本地存储器（Thread Local Storage，TLS）组成的。CPU寄存器主要记录当前所执行线程的状态，调用栈主要用于维护线程所调用到的内存与数据，TLS主要用于存放线程的状态信息。

多线程

多线程的优点：

• 可以同时完成多个任务；
• 可以使程序的响应速度更快；
• 可以让占用大量处理时间的任务或当前没有进行处理的任务定期将处理时间让给别的任务；
• 可以随时停止任务；
• 可以设置每个任务的优先级以优化程序性能。

多线程的缺点：

• 线程也是程序，所以线程需要占用内存，线程越多，占用内存也越多。
• 多线程需要协调和管理，所以需要占用CPU时间以便跟踪线程。
• 线程之间对共享资源的访问会相互影响，必须解决争用共享资源的问题。
• 线程太多会导致控制太复杂，最终可能造成很多程序缺陷。

为什么可以多线程执行呢？总结起来有下面两方面的原因：

• CPU运行速度太快，硬件处理速度跟不上，所以操作系统进行分时间片管理。这样，从宏观角度来说是多线程并发的，因为CPU速度太快，察觉不到，看起来是同一时刻执行了不同的操作。但是从微观角度来讲，同一时刻只能有一个线程在处理。
• 目前电脑都是多核多CPU的，一个CPU在同一时刻只能运行一个线程，但是多个CPU在同一时刻就可以运行多个线程。

C#创建多线程

简单实例：

using System;
using System.Threading;
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        //静态方法
        //Thread thread = new Thread(new ThreadStart(staticPrint));
        Thread thread = new Thread(staticPrint);
        thread.Start();

        //普通方法
        Thread thread1 = new Thread(new Program().print);
        thread1.Start();    

        //参数传入
        Thread thread2 = new Thread(new ParameterizedThreadStart(new Program().Say));
        thread2.Start("HelloWorld");

        Console.WriteLine("主线程退出");
        Console.ReadLine();
    }
    private static void staticPrint()
    {
        for(int i=0;i<1000;i++)
        {
            Console.Write(0);
        }
        Console.WriteLine("子线程退出");
    }
    private void print()
    {
        for (int i = 0; i < 1000; i++)
        {
            Console.Write(1);
        }
        Console.WriteLine("子线程退出");
    }
    private void Say(object msg)
    {
        Console.Write(msg);
        Console.WriteLine("子线程退出");
    }

}

线程同步：

所谓同步：是指在某一时刻只有一个线程可以访问变量。
如果不能确保对变量的访问是同步的，就会产生错误。
c#为同步访问变量提供了一个非常简单的方式，即使用c#语言的关键字Lock，它可以把一段代码定义为互斥段，互斥段在一个时刻内只允许一个线程进入执行，而其他线程必须等待。在c#中，关键字Lock定义如下：

Lock(expression)
{
   statement_block
}

expression代表你希望跟踪的对象：

• 如果你想保护一个类的实例，一般地，你可以使用this；
• 如果你想保护一个静态变量（如互斥代码段在一个静态方法内部），一般使用类名就可以了

而statement_block就算互斥段的代码，这段代码在一个时刻内只可能被一个线程执行。

using System;
using System.Threading;
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        BookShop book = new BookShop();
        //创建两个线程同时访问Sale方法
        Thread t1 = new Thread(new ThreadStart(book.Sale));
        Thread t2 = new Thread(new ThreadStart(book.Sale));
        //启动线程
        t1.Start();
        t2.Start();

        Console.WriteLine("主线程退出");
        Console.ReadLine();
    }
}
class BookShop
{
    //剩余图书数量
    public int num = 1;
    public void Sale()
    {
        //使用lock关键字解决线程同步问题
        lock (this)
        {
            int tmp = num;
            if (tmp > 0)//判断是否有书，如果有就可以卖
            {
                Thread.Sleep(1000);
                num -= 1;
                Console.WriteLine("售出一本图书，还剩余{0}本", num);
            }
            else
            {
                Console.WriteLine("没有了");
            }
        }
    }
}

跟多学习请参考

.NET开发菜鸟