1，获取当前线程信息
Thread.CurrentThread 是一个 静态的 Thread 类，Thread 的CurrentThread 属性，可以获取到当前运行线程的一些信息，其定义如下：
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public static System.Threading.Thread CurrentThread { get; } |
Thread 类有很多属性和方法，这里就不列举了，后面的学习会慢慢熟悉更多 API 和深入了解使用。
这里有一个简单的示例：
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static void Main(string[] args){ Thread thread = new Thread(OneTest); thread.Name = "Test"; thread.Start(); Console.ReadKey();}public static void OneTest(){ Thread thisTHread = Thread.CurrentThread; Console.WriteLine("线程标识：" + thisTHread.Name); Console.WriteLine("当前地域：" + thisTHread.CurrentCulture.Name); // 当前地域 Console.WriteLine("线程执行状态：" + thisTHread.IsAlive); Console.WriteLine("是否为后台线程：" + thisTHread.IsBackground); Console.WriteLine("是否为线程池线程"+thisTHread.IsThreadPoolThread);} |
输出
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线程标识：Test当前地域：zh-CN线程执行状态：True是否为后台线程：False是否为线程池线程False |
2，管理线程状态
一般认为，线程有五种状态：
新建(new 对象) 、就绪(等待CPU调度)、运行(CPU正在运行)、阻塞(等待阻塞、同步阻塞等)、死亡(对象释放)。
理论的东西不说太多，直接撸代码。
2.1 启动与参数传递
新建线程简直滚瓜烂熟，无非 new 一下，然后 Start()。
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Thread thread = new Thread(); |
Thread 的构造函数有四个：
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public Thread(ParameterizedThreadStart start);public Thread(ThreadStart start);public Thread(ParameterizedThreadStart start, int maxStackSize);public Thread(ThreadStart start, int maxStackSize); |
我们以启动新的线程时传递参数来举例，使用这四个构造函数呢？
2.1.1 ParameterizedThreadStart
ParameterizedThreadStart 是一个委托，构造函数传递的参数为需要执行的方法，然后在 Start 方法中传递参数。
需要注意的是，传递的参数类型为 object，而且只能传递一个。
代码示例如下：
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static void Main(string[] args){ string myParam = "abcdef"; ParameterizedThreadStart parameterized = new ParameterizedThreadStart(OneTest); Thread thread = new Thread(parameterized); thread.Start(myParam); Console.ReadKey();}public static void OneTest(object obj){ string str = obj as string; if (string.IsNullOrEmpty(str)) return; Console.WriteLine("新的线程已经启动"); Console.WriteLine(str);} |
2.1.2 使用静态变量或类成员变量
此种方法不需要作为参数传递，各个线程共享堆栈。
优点是不需要装箱拆箱，多线程可以共享空间；缺点是变量是大家都可以访问，此种方式在多线程竞价时，可能会导致多种问题(可以加锁解决)。
下面使用两个变量实现数据传递：
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class Program{ private string A = "成员变量"; public static string B = "静态变量"; static void Main(string[] args) { // 创建一个类 Program p = new Program(); Thread thread1 = new Thread(p.OneTest1); thread1.Name = "Test1"; thread1.Start(); Thread thread2 = new Thread(OneTest2); thread2.Name = "Test2"; thread2.Start(); Console.ReadKey(); } public void OneTest1() { Console.WriteLine("新的线程已经启动"); Console.WriteLine(A); // 本身对象的其它成员 } public static void OneTest2() { Console.WriteLine("新的线程已经启动"); Console.WriteLine(B); // 全局静态变量 }} |
2.1.3 委托与Lambda
原理是 Thread 的构造函数 public Thread(ThreadStart start);，ThreadStart 是一个委托，其定义如下
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public delegate void ThreadStart(); |
使用委托的话，可以这样写
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static void Main(string[] args){ System.Threading.ThreadStart start = DelegateThread; Thread thread = new Thread(start); thread.Name = "Test"; thread.Start(); Console.ReadKey();}public static void DelegateThread(){ OneTest("a", "b", 666, new Program());}public static void OneTest(string a, string b, int c, Program p){ Console.WriteLine("新的线程已经启动");} |
有那么一点点麻烦，不过我们可以使用 Lambda 快速实现。
使用 Lambda 示例如下：
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static void Main(string[] args){ Thread thread = new Thread(() => { OneTest("a", "b", 666, new Program()); }); thread.Name = "Test"; thread.Start(); Console.ReadKey();}public static void OneTest(string a, string b, int c, Program p){ Console.WriteLine("新的线程已经启动");} |
提示：如果需要处理的算法比较简单的话，可以直接写进委托中，不需要另外写方法啦。
可以看到，C# 是多么的方便。
2.2 暂停与阻塞
Thread.Sleep() 方法可以将当前线程挂起一段时间，Thread.Join() 方法可以阻塞当前线程一直等待另一个线程运行至结束。
在等待线程 Sleep() 或 Join() 的过程中，线程是阻塞的(Blocket)。
阻塞的定义：当线程由于特点原因暂停执行，那么它就是阻塞的。
如果线程处于阻塞状态，线程就会交出他的 CPU 时间片，并且不会消耗 CPU 时间，直至阻塞结束。
阻塞会发生上下文切换。
代码示例如下：
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static void Main(string[] args){ Thread thread = new Thread(OneTest); thread.Name = "小弟弟"; Console.WriteLine($"{DateTime.Now}:大家在吃饭，吃完饭后要带小弟弟逛街"); Console.WriteLine("吃完饭了"); Console.WriteLine($"{DateTime.Now}:小弟弟开始玩游戏"); thread.Start(); // 化妆 5 s Console.WriteLine("不管他，大姐姐化妆先"); Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(5)); Console.WriteLine($"{DateTime.Now}:化完妆，等小弟弟打完游戏"); thread.Join(); Console.WriteLine("打完游戏了嘛？" + (!thread.IsAlive ? "true" : "false")); Console.WriteLine($"{DateTime.Now}:走，逛街去"); Console.ReadKey();}public static void OneTest(){ Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name + "开始打游戏"); for (int i = 0; i < 10; i++) { Console.WriteLine($"{DateTime.Now}:第几局：" + i); Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(2)); // 休眠 2 秒 } Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name + "打完了");} |
Join() 也可以实现简单的线程同步，即一个线程等待另一个线程完成。
2.3 线程状态
ThreadState 是一个枚举，记录了线程的状态，我们可以从中判断线程的生命周期和健康情况。
其枚举如下：
| 枚举 | 值 | 说明 |
|---|---|---|
| Initialized | 0 | 此状态指示线程已初始化但尚未启动。 |
| Ready | 1 | 此状态指示线程因无可用的处理器而等待使用处理器。 线程准备在下一个可用的处理器上运行。 |
| Running | 2 | 此状态指示线程当前正在使用处理器。 |
| Standby | 3 | 此状态指示线程将要使用处理器。 一次只能有一个线程处于此状态。 |
| Terminated | 4 | 此状态指示线程已完成执行并已退出。 |
| Transition | 6 | 此状态指示线程在可以执行前等待处理器之外的资源。 例如，它可能正在等待其执行堆栈从磁盘中分页。 |
| Unknown | 7 | 线程的状态未知。 |
| Wait | 5 | 此状态指示线程尚未准备好使用处理器，因为它正在等待外围操作完成或等待资源释放。 当线程就绪后，将对其进行重排。 |
但是里面有很多枚举类型是没有用处的，我们可以使用一个这样的方法来获取更加有用的信息：
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public static ThreadState GetThreadState(ThreadState ts){ return ts & (ThreadState.Unstarted | ThreadState.WaitSleepJoin | ThreadState.Stopped);} |
根据 2.2 中的示例，我们修改一下 Main 中的方法：
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static void Main(string[] args){ Thread thread = new Thread(OneTest); thread.Name = "小弟弟"; Console.WriteLine($"{DateTime.Now}:大家在吃饭，吃完饭后要带小弟弟逛街"); Console.WriteLine("吃完饭了"); Console.WriteLine($"{DateTime.Now}:小弟弟开始玩游戏"); Console.WriteLine("弟弟在干嘛？(线程状态)：" + Enum.GetName(typeof(ThreadState), GetThreadState(thread.ThreadState))); thread.Start(); Console.WriteLine("弟弟在干嘛？(线程状态)：" + Enum.GetName(typeof(ThreadState), GetThreadState(thread.ThreadState))); // 化妆 5 s Console.WriteLine("不管他，大姐姐化妆先"); Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(5)); Console.WriteLine("弟弟在干嘛？(线程状态)：" + Enum.GetName(typeof(ThreadState), GetThreadState(thread.ThreadState))); Console.WriteLine($"{DateTime.Now}:化完妆，等小弟弟打完游戏"); thread.Join(); Console.WriteLine("弟弟在干嘛？(线程状态)：" + Enum.GetName(typeof(ThreadState), GetThreadState(thread.ThreadState))); Console.WriteLine("打完游戏了嘛？" + (!thread.IsAlive ? "true" : "false")); Console.WriteLine($"{DateTime.Now}:走，逛街去"); Console.ReadKey();} |
代码看着比较乱，请复制到项目中运行一下。
输出示例：
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2020/4/11 11:01:48:大家在吃饭，吃完饭后要带小弟弟逛街吃完饭了2020/4/11 11:01:48:小弟弟开始玩游戏弟弟在干嘛？(线程状态)：Unstarted弟弟在干嘛？(线程状态)：Running不管他，大姐姐化妆先小弟弟开始打游戏2020/4/11 11:01:48:第几局：02020/4/11 11:01:50:第几局：12020/4/11 11:01:52:第几局：2弟弟在干嘛？(线程状态)：WaitSleepJoin2020/4/11 11:01:53:化完妆，等小弟弟打完游戏2020/4/11 11:01:54:第几局：32020/4/11 11:01:56:第几局：42020/4/11 11:01:58:第几局：52020/4/11 11:02:00:第几局：62020/4/11 11:02:02:第几局：72020/4/11 11:02:04:第几局：82020/4/11 11:02:06:第几局：9小弟弟打完了弟弟在干嘛？(线程状态)：Stopped打完游戏了嘛？true2020/4/11 11:02:08:走，逛街去 |
可以看到 Unstarted、WaitSleepJoin、Running、Stopped四种状态，即未开始（就绪）、阻塞、运行中、死亡。
2.4 终止
.Abort() 方法不能在 .NET Core 上使用，不然会出现 System.PlatformNotSupportedException:“Thread abort is not supported on this platform.” 。
后面关于异步的文章会讲解如何实现终止。
由于 .NET Core 不支持，就不理会这两个方法了。这里只列出 API，不做示例。
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| Abort() | 在调用此方法的线程上引发 ThreadAbortException，以开始终止此线程的过程。 调用此方法通常会终止线程。 |
| Abort(Object) | 引发在其上调用的线程中的 ThreadAbortException以开始处理终止线程，同时提供有关线程终止的异常信息。 调用此方法通常会终止线程。 |
Abort() 方法给线程注入 ThreadAbortException 异常，导致程序被终止。但是不一定可以终止线程。
2.5 线程的不确定性
线程的不确定性是指几个并行运行的线程，不确定在下一刻 CPU 时间片会分配给谁(当然，分配有优先级)。
对我们来说，多线程是同时运行的，但一般 CPU 没有那么多核，不可能在同一时刻执行所有的线程。CPU 会决定某个时刻将时间片分配给多个线程中的一个线程，这就出现了 CPU 的时间片分配调度。
执行下面的代码示例，你可以看到，两个线程打印的顺序是不确定的，而且每次运行结果都不同。
CPU 有一套公式确定下一次时间片分配给谁，但是比较复杂，需要学习计算机组成原理和操作系统。
留着下次写文章再讲。
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static void Main(string[] args){ Thread thread1 = new Thread(Test1); Thread thread2 = new Thread(Test2); thread1.Start(); thread2.Start(); Console.ReadKey();}public static void Test1(){ for (int i = 0; i < 10; i++) { Console.WriteLine("Test1:" + i); }}public static void Test2(){ for (int i = 0; i < 10; i++) { Console.WriteLine("Test2:" + i); }} |
2.6 线程优先级、前台线程和后台线程
Thread.Priority 属性用于设置线程的优先级，Priority 是一个 ThreadPriority 枚举，其枚举类型如下
| 枚举 | 值 | 说明 |
|---|---|---|
| AboveNormal | 3 |
可以将 安排在具有 Highest 优先级的线程之后，在具有 Normal 优先级的线程之前。 |
| BelowNormal | 1 |
可以将 Thread 安排在具有 Normal 优先级的线程之后，在具有 Lowest 优先级的线程之前。 |
| Highest | 4 | 可以将 Thread 安排在具有任何其他优先级的线程之前。 |
| Lowest | 0 | 可以将 Thread 安排在具有任何其他优先级的线程之后。 |
| Normal | 2 |
可以将 Thread 安排在具有 AboveNormal 优先级的线程之后，在具有 BelowNormal 优先级的线程之前。 默认情况下，线程具有 Normal 优先级。 |
优先级排序：Highest > AboveNormal > Normal > BelowNormal > Lowest。
Thread.IsBackgroundThread 可以设置线程是否为后台线程。
前台线程的优先级大于后台线程，并且程序需要等待所有前台线程执行完毕后才能关闭；而当程序关闭是，无论后台线程是否在执行，都会强制退出。
2.7 自旋和休眠
当线程处于进入休眠状态或解除休眠状态时，会发生上下文切换，这就带来了昂贵的消耗。
而线程不断运行，就会消耗 CPU 时间，占用 CPU 资源。
对于过短的等待，应该使用自旋(spin)方法，避免发生上下文切换；过长的等待应该使线程休眠，避免占用大量 CPU 时间。
我们可以使用最为熟知的 Sleep() 方法休眠线程。有很多同步线程的类型，也使用了休眠手段等待线程（已经写好草稿啦）。
自旋的意思是，没事找事做。
例如：
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public static void Test(int n){ int num = 0; for (int i=0;i<n;i++) { num += 1; }} |
通过做一些简单的运算，来消耗时间，从而达到等待的目的。
C# 中有关于自旋的自旋锁和 Thread.SpinWait(); 方法，在后面的线程同步分类中会说到自旋锁。
Thread.SpinWait() 在极少数情况下，避免线程使用上下文切换很有用。其定义如下
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public static void SpinWait(int iterations); |
SpinWait 实质上是（处理器）使用了非常紧密的循环，并使用 iterations 参数指定的循环计数。 SpinWait 等待时间取决于处理器的速度。
SpinWait 无法使你准确控制等待时间，主要是使用一些锁时用到，例如 Monitor.Enter。
到此这篇关于C#多线程系列之线程的创建和生命周期的文章就介绍到这了。希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持服务器之家。
原文链接：https://www.cnblogs.com/whuanle/p/12708824.html
