【C#多线程】1.Thread类的使用及注意要点
Thread随便讲讲
因为在C#中，Thread类在我们的新业务上并不常用了（因为创建一个新线程要比直接从线程池拿线程更加耗费资源），并且在.NET4.0后新增了Task类即Async与await关键字，使得我们基本不再用Thread了，不过在学习多线程前，有必要先了解下Thread类，这里就先随便讲讲Thread。
1.使用多线程的几种方式
多线程Thread类只支持运行两种方法，一种是无参数并且无返回值的方法，第二种是有一个Object类型参数(有且只能有一个参数，并且必须是Object类型）且无返回值的方法。如果想让多线程方法携带多个参数，可以将多个参数放入一个集合或数组中传入方法。
下面例子使用了控制台来演示多线程的简单使用：
using System;
using System.Threading;
namespace ConsoleApplication1
{
class Program
{
//无参数无返回值方法
public static void DoSomething()
{
for (int i = 0; i < 100; i++)
{
Thread.Sleep(500);
}
}
//有参数无返回值方法
public static void DoSomethingWithParameter(object obj)
{
for (int i = 0; i < (int)obj; i++)
{
Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
Thread.Sleep(500);
}
}
static void Main(string[] args)
{
//获取主线程ID
int currentThreadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
Console.WriteLine($"---------主线程<{currentThreadId}>开始运行---------");
//多线程运行无参数方法方式1
ThreadStart ts = DoSomething;//ThreadStart是一个无参数，无返回值的委托
Thread thread1 = new Thread(ts);
thread1.Start();
//多线程运行无参数方法方式2
Thread thread2 = new Thread(DoSomething);//可省略ThreadStart
thread2.Start();
//多线程运行有参数方法方式1
//ParameterizedThreadStart是一个有一个Object类型参数，但是无返回值的委托。
ParameterizedThreadStart pts = DoSomethingWithParameter;
Thread thread3 = new Thread(pts);
thread3.Start(100);
//多线程运行有参数方法方式2
//可以省略ParameterizedThreadStart
Thread thread4 = new Thread(DoSomethingWithParameter);
thread4.Start(100);
//还可以使用lamda表达式简化多线程写法
new Thread(() =>
{
for (int i = 0; i < 100; i++)
{
Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
Thread.Sleep(500);
}
}).Start();
Console.WriteLine($"---------主线程<{currentThreadId}>运行结束---------");
}
}
}
运行结果如下：
2.前台线程与后台线程
- 前台线程
如主线程（或称为UI线程）就是前台线程，默认Thread的实例均为前台线程，前台线程的特点是，如果当前应用的前台线程没有全部运行完毕，那么当前应用就无法退出。举个例子，我们知道正常情况下，控制台应用在Main方法结束后会自动结束当前进程，如果我们在Main方法中创建了一个新Thread线程，并使其保持运行，那么即使Main方法执行完毕，控制台进程也无法自动关闭（除非手动右上角点×）。就如下图情况，画红圈的地方表示Main方法执行完毕，可是程序依旧在运行，所以我们一般在用Thread的时候会将Thread设置为后台线程。
- 后台线程
后台线程与前台线程的唯一区别是，它不会去影响程序的生老病死，当程序的前台线程全部关闭（即程序退出），那么即使程序的后台线程依旧在执行任务，那么也会强制关闭。
设置Thread为后台线程的方式：
Thread tt = new Thread(DoSomething);
tt.IsBackground = true;//设置tt为后台线程
tt.Start();
前台线程与后台线程对程序的影响效果看似好像不算大，但是如果我们在做Winform或者WPF项目时，若在某窗体内执行一个新线程任务（这个新线程是前台线程），如果在任务执行期间关闭程序，此时会发现，虽然界面都被关闭，但是计算机任务管理器中此程序依旧还在运行（并且如果在新线程中执行的任务异常导致线程无法关闭，那么这个程序就会一直在后台跑下去），再次开启程序可能会导致打不开等后果，这种行为是非常不好的。所以我们一般使用多线程Thread类时，最好顺手将它设置为后台线程。我们可以举个例子。
static void Main(string[] args)
{
//获取主线程ID
int currentThreadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
Console.WriteLine($"---------主线程<{currentThreadId}>开始运行---------");
//执行一个大概可以运行50秒的新线程
Thread t = new Thread(() =>
{
for (int i = 0; i < 100; i++)
{
Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
Thread.Sleep(500);
}
});
t.IsBackground = true;//设置t为后台线程
t.Start();
Console.WriteLine($"---------主线程<{currentThreadId}>运行结束---------");
}
这个例子的运行结果就不截图了，因为控制台会一闪而过（立即执行完Main方法便关闭），即使后台线程t还在执行任务，但是也会强制关闭。
3.让主线程等待新线程执行完成后再继续执行（使用Thread的Join方法）
直接上代码：
static void Main(string[] args)
{
//获取主线程ID
int currentThreadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
Console.WriteLine($"---------主线程<{currentThreadId}>开始运行---------");
//执行一个大概可以运行50秒的新线程
Thread t = new Thread(() =>
{
for (int i = 0; i < 20; i++)
{
Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
Thread.Sleep(500);
}
});
t.IsBackground = true;//设置t为后台线程
t.Start();
t.Join();//在t线程执行期间，如果主线程调用t线程的Join方法，主线程会卡在这个地方直到t线程执行完毕
Console.WriteLine($"---------主线程<{currentThreadId}>运行结束---------");
}
4.Thread实例的其他常用方法
直接看代码注释吧：
static void Main(string[] args)
{
//执行一个大概可以运行50秒的新线程
Thread t = new Thread(DoSth);
t.IsBackground = true;//设置t为后台线程
t.Start();
t.Join();//在t线程执行期间，如果主线程调用t线程的Join方法，主线程会卡在这个地方知道t线程执行完毕
t.Priority = ThreadPriority.Normal;//设置线程调度的优先级
ThreadState rhreadState = t.ThreadState;//获取线程运行状态。
bool b = t.IsAlive;//获取线程当前是否存活
t.Interrupt();//中断当前线程
t.Abort();//终止线程
}
5.Thread类的常用方法
直接看代码注释吧：
static void Main(string[] args)
{
//使得当前线程暂停1秒再继续执行,此处会暂停主线程1秒钟
//如果写在其他线程执行的方法中，会让执行那个方法的线程暂停1秒再继续执行）
Thread.Sleep(1000);
//获取当前执行线程的线程实例
Thread t = Thread.CurrentThread;
}
6.使用多线程需要注意的要点
（1）子线程不可以直接调用UI线程（即主线程）的UI对象，但是可以调用在主线程自定义的对象
我们在做Winform或WPF开发时，例如在前端有一个TextBox文本框，其Name属性为textBox，那么如果我们在此窗体内开启了个子线程，并在子线程内对textBox.Text赋值，是会报错的，因为子线程无法访问主线程的UI元素（实质是UI元素必须由创建它的线程去操作）。
如下代码，子线程操作主线程创建的对象时不会报错，但是子线程操作主线程创建的UI对象时会报错：
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
Student stu = new Student();//主线程创建的Student类实例
new Thread(() =>
{
stu.Name = "ccc";//子线程操作主线程创建的对象并不会报错。
textBox1.Text = "abc";//子线程直接调用UI线程textBox1会报错
}).Start();
}
解决思路：在子线程想操作UI线程的UI元素时，呼叫主线程去操作即可，代码如下：
delegate void DoSth(string str);//创建一个委托
public void SetTextBox(string str)//创建一个委托方法用于改变主线程textBox的值
{
textBox1.Text = str;
}
//按钮点击事件
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
//在子线程内执行....
new Thread(() =>
{
//----------------------详细写法------------------------
DoSth delegateMethod = new DoSth(SetTextBox);//创建方法的委托
//this指当前Window
//this.Invoke指让创建窗体的线程执行某委托方法
//第二个参数是传入委托方法即SetTextBox的参数
this.Invoke(delegateMethod, "abc");
//----------------------简写方式----------------------
this.Invoke(new Action(() =>
{
textBox1.Text = "abc";//子线程直接调用UI线程textBox1会报错
}));
}).Start();
补充：上面代码是Winform跨线程操作UI元素的常用方式，那么WPF怎么跨线程操作UI呢？直接看下面代码吧
//方式1（常用）：获取当前应用的UI线程，执行某方法 App.Current.Dispatcher.Invoke(() => { textBox1.Text="abc" }); //方式2（只能在this是当前Window或可以获取到窗体实例的情况下使用）： this.Dispatcher.Invoke(new Action(()=> { textBox1.Text="abc" }));
（2）多线程同时访问一个资源时，要注意同步问题。
比如两个及以上的线程同时访问一个资源（可以是文件，可以是对象），如果没有注意同步问题，会导致以下问题。直接看代码
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
int num = 0;
//创建两个线程对num进行累加，各加100000，理论上线程执行完毕后最后的值应该是200000
Thread t1 = new Thread(() =>
{
for (int i = 0; i < 100000; i++)
{
num++;
}
});
Thread t2 = new Thread(() =>
{
for (int i = 0; i < 100000; i++)
{
num++;
}
});
//两个子线程同时执行
t1.Start();
t2.Start();
//等待t1与t2线程执行完毕再继续执行
t1.Join();
t2.Join();
Console.WriteLine(num.ToString());//输出num的值
}
结果：
结果并不是200000，因为t1与t2线程同时对num进行自增操作时候，经常会出现t1读取到了num为99，自增1，结果100赋值给num，但是在t1刚读取到num值并且还没进行自增操作时，t2也读取到了num为99，自增下也是100赋值给num。也就是说t1与t2进行了相同的操作。
如何避免当前这个问题呢？就需要在多线程访问一个资源时，进行资源同步处理。那什么是同步呢？同步是指我用完了你才能用，你我不能同时使用一个资源。这个问题的详细解决方法会在该系列以后的博客中写。
下节我们会简单讲讲线程池+以前的两种异步处理机制。
