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