C# 线程同步与线程
示例很简单,准备5个线程,每个线程同时向控制台输出数字,然后观察输出结果。
代码说明:
线程列表
private static List<Thread> _threadList;
static voidMain(string[] args)
{
Program._threadList= new List<Thread>();
附加5个线程
for (inti = 0; i < 5; i++)
{
Program.AppendThread();
}
开始执行所有测试线程
Program.ExecuteThread();
按任意键退出
Console.ReadLine();
}
/// <summary>
/// 将新的测试线程附加到测试线程列表,线程执行逻辑就是输出10个数字
/// 注意初始化的时候设置为后台线程了,这样可以保证主线程退出的时候其他线/// 程自动退出
/// </summary>
public staticvoid AppendThread()
{
Program._threadList.Add(newThread(new ThreadStart(
() =>
{
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
Console.WriteLine(i);
}
})){ IsBackground = true });
}
/// <summary>
/// 开始执行所有测试线程
/// </summary>
public staticvoid ExecuteThread()
{
foreach(Thread t in _threadList)
{
t.Start();
}
}
观察执行结果,我们可以看到结果如下:
根据结果(数字的输出是不规律的)可知,线程之间发生了干扰。策略就是,加一个同步成员来进行线程同步:
/// <summary>
/// 多线程同步的对象
/// </summary>
private static object _syncObj = new object();
另外,在线程执行的地方加锁:
Program._threadList.Add(newThread(new ThreadStart(
() =>
{
lock (_syncObj)
{
for (int i = 0; i < 10;i++)
{
Console.WriteLine(i);
}
}
})) { IsBackground = true });
观察结果:
可以看到通过Lock关键字,对一个多线程同步的变量加锁的确可以使得线程同步。
现在看一下第二种方式:
使用monitor关键字进行同步,代码:
Monitor.Enter(_syncObj);
try
{
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
Console.WriteLine(i);
}
}
finally {
Monitor.Exit(_syncObj);
}
查看结果,会发现线程已经同步了。
第三种方式:
现在让我们重构一下代码,新建一个ThreadManager的类,把类的职责都搬进去:
class ThreadManager
{
/// <summary>
/// 线程列表
/// </summary>
private staticList<Thread> _threadList;
staticThreadManager()
{
_threadList = new List<Thread>();
}
/// <summary>
/// 附加新线程
/// </summary>
public staticvoid AppendThread()
{
ThreadManager._threadList.Add(newThread(new ThreadStart(
() =>
{
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
Console.WriteLine(i);
}
})){ IsBackground = true });
}
/// <summary>
/// 开始执行所有线程
/// </summary>
public staticvoid ExecuteThread()
{
foreach(Thread t in _threadList)
{
t.Start();
}
}
}
Main函数调用的代码做相应的改变:
static voidMain(string[] args)
{
附加5个线程
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
ThreadManager.AppendThread();
}
开始测试
ThreadManager.ExecuteThread();
按任意键继续
Console.ReadLine();
}
由于没有对线程同步做任何处理,结果肯定可以猜到,线程是不同步的:
现在对ThreadManager这个类加上特性:[Synchronization],再次运行之,发现线程同步了,这就是线程同步的第四种方案,用起来很简单,但是首先它要求执行逻辑都放在一个类中,由于它可以确保这个类中的所有方法都是线程安全的,因此它的性能相对低效。
线程同步还有方法吗?答案是肯定的,那就是第四种方法—线程池。
现在来看一下如何用线程池来实现:
static void Main(string[]args)
{
/定义一个waitCallback对象,并定义它的行为,就是向控制台输出十个数字同时可以传递/一个参数(这个参数是可选的)
WaitCallback work = new WaitCallback((o)=>
{
for(int i = 0; i < 10; i++)
{
Console.WriteLine(i);
}
});
执行5次
for (inti = 0; i < 5; i++)
{
/如果这里需要传递参数,可以调用另一个重载方法
ThreadPool.QueueUserWorkItem(work);
}
按任意键继续
Console.ReadLine();
}
这样就完成了刚刚的逻辑吗?是的,运行之后我们可以看到结果,线程是同步的。
多线程还带来了哪些好处?
- 线程池减少了线程创建、开始和停止的次数,从而提高了效率;
- 使用线程池,能够使我们将注意力放到业务逻辑上而不是多线程架构上(然而在某些情况应优先使用手工线程管理)
- 如果需要前台线程或者设置优先级别,或者线程池中的线程总是后台线程,且他的优先级是默认的;
- 如果需要一个带有固定标识的线程便于退出,挂起或通过名字发现它。