C# - 多執行緒

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執行緒被定義為程式的執行路徑。每個執行緒定義一個唯一的控制流。如果您的應用程式涉及複雜且耗時的操作，那麼設定不同的執行路徑或執行緒通常很有幫助，每個執行緒執行特定的工作。

執行緒是輕量級程序。執行緒的一個常見用例是現代作業系統實現併發程式設計。使用執行緒可以節省 CPU 週期的浪費並提高應用程式的效率。

到目前為止，我們編寫的程式中只有一個執行緒作為單個程序執行，程序是應用程式的執行例項。但是，這樣應用程式一次只能執行一項工作。為了使其能夠一次執行多個任務，可以將其劃分為更小的執行緒。

執行緒生命週期

執行緒的生命週期從建立 System.Threading.Thread 類的物件開始，並在執行緒終止或完成執行時結束。

以下是執行緒生命週期中的各種狀態：

• 未啟動狀態 - 當建立執行緒例項但未呼叫 Start 方法時，處於此狀態。

• 就緒狀態 - 當執行緒準備執行並等待 CPU 週期時，處於此狀態。

• 不可執行狀態 - 當執行緒不可執行時，例如：

  • 已呼叫 Sleep 方法
  • 已呼叫 Wait 方法
  • 被 I/O 操作阻塞

• 死亡狀態 - 當執行緒完成執行或被中止時，處於此狀態。

主執行緒

在 C# 中，System.Threading.Thread 類用於處理執行緒。它允許在多執行緒應用程式中建立和訪問單個執行緒。程序中第一個執行的執行緒稱為主執行緒。

當 C# 程式開始執行時，會自動建立主執行緒。使用Thread 類建立的執行緒稱為主執行緒的子執行緒。您可以使用 Thread 類的CurrentThread 屬性訪問執行緒。

以下程式演示了主執行緒執行：

using System;
using System.Threading;

namespace MultithreadingApplication {
   class MainThreadProgram {
      static void Main(string[] args) {
         Thread th = Thread.CurrentThread;
         th.Name = "MainThread";
         
         Console.WriteLine("This is {0}", th.Name);
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

當編譯並執行上述程式碼時，它會產生以下結果：

This is MainThread

Thread 類的屬性和方法

下表顯示了Thread 類中一些最常用的屬性：

下表顯示了Thread 類中一些最常用的方法：

建立執行緒

執行緒透過擴充套件 Thread 類來建立。擴充套件後的 Thread 類然後呼叫Start()方法開始子執行緒的執行。

以下程式演示了這個概念：

using System;
using System.Threading;

namespace MultithreadingApplication {
   class ThreadCreationProgram {
      public static void CallToChildThread() {
         Console.WriteLine("Child thread starts");
      }
      static void Main(string[] args) {
         ThreadStart childref = new ThreadStart(CallToChildThread);
         Console.WriteLine("In Main: Creating the Child thread");
         Thread childThread = new Thread(childref);
         childThread.Start();
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

當編譯並執行上述程式碼時，它會產生以下結果：

In Main: Creating the Child thread
Child thread starts

管理執行緒

Thread 類提供了各種管理執行緒的方法。

以下示例演示瞭如何使用sleep()方法使執行緒暫停一段時間。

using System;
using System.Threading;

namespace MultithreadingApplication {
   class ThreadCreationProgram {
      public static void CallToChildThread() {
         Console.WriteLine("Child thread starts");
         
         // the thread is paused for 5000 milliseconds
         int sleepfor = 5000; 
         
         Console.WriteLine("Child Thread Paused for {0} seconds", sleepfor / 1000);
         Thread.Sleep(sleepfor);
         Console.WriteLine("Child thread resumes");
      }
      
      static void Main(string[] args) {
         ThreadStart childref = new ThreadStart(CallToChildThread);
         Console.WriteLine("In Main: Creating the Child thread");
         
         Thread childThread = new Thread(childref);
         childThread.Start();
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

當編譯並執行上述程式碼時，它會產生以下結果：

In Main: Creating the Child thread
Child thread starts
Child Thread Paused for 5 seconds
Child thread resumes

銷燬執行緒

Abort()方法用於銷燬執行緒。

執行時透過丟擲ThreadAbortException來終止執行緒。此異常無法捕獲，控制權將傳送到finally塊（如果有）。

以下程式對此進行了說明：

using System;
using System.Threading;

namespace MultithreadingApplication {
   class ThreadCreationProgram {
      public static void CallToChildThread() {
         try {
            Console.WriteLine("Child thread starts");
            
            // do some work, like counting to 10
            for (int counter = 0; counter <= 10; counter++) {
               Thread.Sleep(500);
               Console.WriteLine(counter);
            }
            
            Console.WriteLine("Child Thread Completed");
         } catch (ThreadAbortException e) {
            Console.WriteLine("Thread Abort Exception");
         } finally {
            Console.WriteLine("Couldn't catch the Thread Exception");
         }
      }
      static void Main(string[] args) {
         ThreadStart childref = new ThreadStart(CallToChildThread);
         Console.WriteLine("In Main: Creating the Child thread");
         
         Thread childThread = new Thread(childref);
         childThread.Start();
         
         //stop the main thread for some time
         Thread.Sleep(2000);
         
         //now abort the child
         Console.WriteLine("In Main: Aborting the Child thread");
         
         childThread.Abort();
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

當編譯並執行上述程式碼時，它會產生以下結果：

In Main: Creating the Child thread
Child thread starts
0
1
2
In Main: Aborting the Child thread
Thread Abort Exception
Couldn't catch the Thread Exception