microsoft mobile 移动应用开发宝典－－－－读书笔记(11)

 多线程编程，自由编程(free-threaded)
概念：调度(scheduling)、竞态条件(race condition)、线程关联(thread affinity)、死锁(deadlock)、临界区(critical section)同步对象、线程池(thread pool)、计时器(timer)

1.为什么使用线程
线程使程序代码复杂化，但是获得较好的吞吐能力throughput和响应速度responsiveness
挂起hang:及时响应用户接口的维护

2.理解底层机制
多任务multitasking:同一时间段内运行多个进程
多线程multithreading：每个进程能够同时执行多个任务
.NET Framework引入了一个概念上的轻型进程--应用程序域（Application Domain.AppDomain）

1)Windows CE
一个进程：主线程（primary thread或main thread）
  次线程（secondary thread）或工作线程（worker thread）
操作系统由时间片段轮转（round-robin）方式运行线程
线程都有一其自身的堆栈、一个CPU寄存器副本和一片线程局部存储区（Thread-Local Storage,TLS）
线程运行持续一段预置的时间长度----线程拥有的“时间总量（thread quantum）”,或时间片段（context switch）
线程调度----线程优先级
.NET Compact Framework程序的默认线程

2) System.Threading
鼠标右键“解析”
Synchronization Fuctions:msdn2.microsoft.com/en-us/library/aa302340.aspx#win32map-aynchronizationfunctions
内存屏障memory barriers
静态方法MemoryBarrier：msdn2.microsoft.com/en-us/library/system.threading.memorybarrier.aspx
新类型 Semaphore www.daniel,oth.com/Blog/2005/01/semaphore.html
  EventWaitHandle www.danielmoth.com/Blog/2005/01/eventwaithandle.html

3.及时响应用户接口的维护
1）消息泵message pump
消息----消息队列（消息泵）----.NET事件----主线程

2）耗时的任务
用一个工作线程来及时响应UI

3）演示示例

4）不理想的解决方案
Refresh方法
DoEvents方案：处理队列中所有的消息，继续执行DoEvents后面的代码（会产生重入代码reentrant code的问题）

5)使用线程来解决问题
System.Windows.Forms.Timer----轮询（polling）技术  (不完美)
Thread.Join（不推荐用在主线程上）
UI线程的规范：尽在创建UI元素的线程上操作它们----Windows对象具有线程亲和性（thread affinity）,
             
强调：不要在工作线程中操作UI控件
      让方法知道它们是由主线程、工作线程调用的，通过检查Control.InvokeRequired属性
Control.Invoke
死锁（deadlock）:主线程被阻塞，等待工作线程的结束，其间，工作线程也等待主线程处理由Invoke方法发出的自定义Windows消息。相互等待，结果都不继续执行。
解决：工作线程完成任务后，让主线程得到通知，以便主线程可以将最终的结果更新到UI上

6）BackgroundWorker组件
相关示例：www.danielmoth.com/Blog/2004/12/backgroundworker-sample.html

4.线程活动的同步与数据访问
线程的弊端：死锁、竞态条件（race condition）
1)竞态条件
多个线程同时访问同一块数据
Ildasm.exe反汇编
说明：高级语言写成的代码在运行时会被拆成多行代码，调度程序（scheduler）可能在任意位置进行上下文切换（context switching）
原子性（atomic）

2)监视器monitor
临界区(critical regions)：保护并发访问的代码区，每次只能有一个线程进入的代码区域

3）线程安全thread safe
线程安全：可以安全的在多个线程中被调用的方法
框架方法----实例方法
集合类

4）再论死锁
精心设计：彻底掌握线程在各处的执行情况，线程之间能够通信

5) ManualResetEvent
线程间的通信与协议
AutoResetEvent
Mutex(互斥锁)，.NET Compact Framework中不能使用

5. ThreadPool线程池
需要指定一个委托，这个委托还要接受一个object类型的状态

6.理解线程与程序的关闭
主窗体退出标志着程序的结束（程序没有创建任何线程）----当所有后台（foreground）线程都推出后，程序才会结束

1）后台线程
前台线程----显示创建的线程
后台线程----来自ThreadPool或由框架创建的线程
除非用户操作，则使用的线程都应为后台线程
设置为后台线程的方法：线程被启动前，IsBackground属性设置为true，为其命名，这两个属性纳入构造过程
平台调用服务PInvoke

2)线程的终止
Abort方法强行退出（不推荐）
声明工作线程和主线程都可见的布尔变量

7.使用.NET计时器
System.Threading.Timer由来自ThreadPool线程触发
注意：保留一个计时器对象的引用，符合垃圾回收的条件
      使用完后，释放
      参数