C# 独立线程
文章目录
- 前言
- 使用多线程注意事项：
- 1.线程安全性：
- 2.线程同步：
- 3.避免主线程的耗时操作：
- 4.使用线程池：
- 5.注意线程的生命周期管理：
- 6.正确处理线程间通信：
- 7.考虑线程的优先级和调度：了解操作系统对线程的调度策略，合理设置线程的优先级，确保关键线程能够优先执行。
- 8.异常处理：
- 一、 线程的概念
- 1.1 进程（Process）
- 1.2 线程（Thread）
- 2. 线程的状态
- 3. 线程的优势
- 4. 线程的劣势
- 二、代码举例
- 1. 创建和启动线程
- 2. 停止线程
- 3. 线程同步
- 4. 线程间通信
- 5. 线程优先级
- 6. 异步编程
- 7. 线程池
- 三.创建4个简易独立线程
- 总结
前言
使用多线程注意事项：
1.线程安全性：
多线程编程中，由于线程共享内存空间，因此需要注意线程安全性。如果多个线程同时访问和修改同一份数据，可能会导致数据不一致或出现竞态条件。为了确保线程安全，可以使用同步机制，如互斥锁（mutex）、条件变量、信号量等来控制对共享数据的访问。
2.线程同步：
线程同步是确保线程间有序执行的关键。通过同步机制，可以防止多个线程同时访问共享资源，造成数据混乱或死锁。
3.避免主线程的耗时操作：
主线程通常负责处理用户界面更新等任务，如果主线程被耗时操作阻塞，会导致用户界面卡顿。因此，应避免在主线程中执行耗时操作，如网络请求、数据库操作等，而应将这些操作放到子线程中执行。
4.使用线程池：
使用线程池可以复用线程，减少线程的创建和销毁开销，提高应用性能。线程池中的线程可以根据需要动态创建和销毁，有效管理资源。
5.注意线程的生命周期管理：
当不再需要线程时，应及时停止线程，释放相关资源，避免线程泄漏。
6.正确处理线程间通信：
在多线程编程中，线程间可能需要通过共享变量、消息队列等方式进行通信。确保通信的安全性和正确性，避免竞态条件或死锁。
7.考虑线程的优先级和调度：了解操作系统对线程的调度策略，合理设置线程的优先级，确保关键线程能够优先执行。
8.异常处理：
多线程编程中，线程间的异常处理尤为重要。应确保线程能够妥善处理异常情况，避免程序崩溃或数据损坏。
一、 线程的概念
1.1 进程（Process）
定义：进程是操作系统进行资源分配的基本单位，每个进 程拥有独立的内存空间和系统资源。
特点：
每个进程有一个唯一的进程标识符（PID）。
进程之间相互独立，互不影响。
进程之间的通信通常需要通过进程间通信（IPC）机制，如管道、消息队列、共享内存等。
1.2 线程（Thread）
定义：线程是进程内的执行单元，是操作系统能够进行运算调度的最小单位。
特点：
同一个进程内的线程共享该进程的内存空间和资源。
线程之间的通信和同步相对简单，因为它们共享相同的内存空间。
线程的创建和切换开销比进程小得多。
2. 线程的状态
线程在其生命周期中会经历不同的状态。常见的线程状态包括：
+-----------------+
| 新建 |
| (New) |
+-----------------+
|
v
+-----------------+
| 就绪 |
| (Ready) |
+-----------------+
|
v
+-----------------+
| 运行 |
| (Running) |
+-----------------+
| \
| \
| \ (等待资源)
v v
+-----------------+ +-----------------+
| 阻塞 | | 阻塞 |
| (Blocked) | | (Waiting) |
+-----------------+ +-----------------+
| |
| (资源可用) | (条件满足)
v v
+-----------------+ +-----------------+
| 运行 | | 运行 |
| (Running) | | (Running) |
+-----------------+ +-----------------+
| |
v v
+-----------------+ +-----------------+
| 终止 | | 终止 |
| (Terminated) | | (Terminated) |
+-----------------+ +-----------------+
图解说明
- 新建 (New)：
线程对象已创建，但尚未调用 Start 方法。
线程还没有开始执行。 - 就绪 (Ready)：
线程已准备好运行，但由于其他线程正在运行而等待调度。
线程处于可运行状态，等待 CPU 调度。 - 运行 (Running)：
线程正在 CPU 上执行。
线程可以执行其任务。 - 阻塞 (Blocked)：
线程在等待某个条件满足（如资源可用）之前无法继续执行。
例如，线程可能在等待 I/O 操作完成或等待锁的释放。 - 等待 (Waiting)：
线程在等待某个特定条件满足（如事件发生）之前无法继续执行。
例如，线程可能在等待 Monitor.Wait 或 WaitHandle.WaitOne。 - 终止 (Terminated)：
线程执行完毕或由于某种原因被终止。
线程不再执行任何任务，资源被释放。 - 转换关系
新建 -> 就绪：调用 Start 方法后，线程从新建状态进入就绪状态。
就绪 -> 运行：当 CPU 调度到该线程时，线程从就绪状态进入运行状态。
运行 -> 阻塞/等待：线程在等待资源或特定条件时，从运行状态进入阻塞或等待状态。
阻塞/等待 -> 运行：当资源可用或条件满足时，线程从阻塞或等待状态重新进入运行状态。
运行 -> 终止