C#多线程编程详解-优快云博客

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本文详细介绍了C#中多线程的使用，包括异步线程的async和await关键字、基于委托的实现，同步线程，Thread、ThreadPool和Task线程的使用，线程生命周期，应用程序域，WinDbg工具的运用，以及多线程原理和资源管理。重点讲解了Task的多种使用方式和阻塞方式，以及如何处理异常和取消任务。此外，还探讨了多线程在跨线程访问控件和数据库等方面的应用。

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3、TaskCreationOptions枚举

CacellationTokenSoure

6、Task中专门的异常处理AggregateException

前言

Q1：为什么要使用线程？

在多CPU和多核时代，使用线程能够充分利用硬件资源，提升软件的运行效率。但是没有章法的乱用线程会适得其反。

Q2：线程和进程关系？

一个程序运行，通常在任务管理器中看到一个进程。这个进程占用多少资源，并不是由进程本身决定。而是由这个进程分配的线程决定。也就是说操作系统是通过线程来管理程序资源的。

一、异步线程

异步线程是一种用于处理耗时操作的机制，它允许应用程序在执行某些操作时不被阻塞，以提高性能和响应性.

使用async和await关键字

using System;
using System.Threading.Tasks;

public class Program
{
    public static async Task Main()
    {
        Console.WriteLine("开始执行异步操作");

        await ExecuteAsyncOperation(); // 调用异步方法，并在此等待其完成

        Console.WriteLine("异步操作完成");
    }

    public static async Task ExecuteAsyncOperation()
    {
        Console.WriteLine("开始执行异步操作");
        
        // 模拟一个耗时的操作，这里使用 Task.Delay 方法来模拟
        // 这个操作会暂停方法的执行，但不会阻塞主线程
        await Task.Delay(1000); // 暂停 1 秒钟
        
        Console.WriteLine("异步操作完成");
    }
}

基于委托实现

调用BeginInvoke()方法

利用返回结果状态做进度条

异步等待WaitOne

异步返回值EndInvoke

二、同步线程

同步线程是指线程的执行是按照顺序的，每个操作都必须等待前一个操作完成后才能继续执行，这种线程模型被称为同步。

三、Thread线程

开启线程

设置线程优先级

thread.Priority=ThreadPriority.Highest;//设置高优先级，只是一个概率的提升

Thread拓展封装

场景一：开启新线程执行任务后紧接着需要执行的一个任务

场景二：开启一个线程，既要不卡界面，又要返回结果

Func<int> func=()=>
{
	Thread.Sleep(2000)；
	return 6;
};
Fun<int> funcResult=ThreadWithReturn(func)；
int iResult=funcResult.Invoke()；//如果需要执行结果，等待是必须的

四、ThreadPool线程池

线程池是一个用于管理和重用线程的机制，它提供了一种轻量级的方式来处理并发执行的任务。线程池在应用程序启动时会创建一组预分配的线程，这些线程被放置在线程池中，并准备好处理工作项。当应用程序需要执行某个任务时，可以将任务提交给线程池，并由线程池中的线程来执行任务。使用线程池的好处之一是可以减少线程创建和销毁的开销，因为线程池会重用已创建的线程，从而提高性能和资源利用率。

注：线程池是一个共享的资源，因此需要注意使用线程池的任务应尽量是短期的，以避免阻塞线程池中的其他任务。如果需要执行长时间运行的任务，可以考虑使用Async/Await或其他异步编程模型。

常规使用

1）ThreadPool.QueueUserWorkItem

运行结果：方法1、2中的任务是由线程池自动调度的

2)一些使用示例

设置线程数

线程等待

Thread和ThreadPool比较

【1】Thread：只要我们需要异步任务，都会开启一个Thread，比然有时间和空间开销。

【2】TheadPool：是一个线程池，由系统维护和缓存，因为默认都是初始化好的，所以使用方便，退回容易。用的时候，只需要请求即可。

Thread开启10个线程

ThreadPool开启10个线程

总结：

【1】我们的线程池可以根据电脑的实际CPU情况开启一定个数的线程，放到线程池中。

【2】10个异步任务，但是我们通过4个线程就完成了，节省时间和空间开销。

通过线程池做一些扩展（定时器类）

五、Task线程(推荐使用)

Task是一种用于多线程编程的高级概念。Task可以把工作项分配给线程执行，使得你可以轻松地编写异步代码。

在C# 5.0以前，编写异步代码需要使用回调函数或Thread类等底层API，这使得代码复杂难以维护。而在C# 5.0引入async/await语法之后，使用Task来编写异步代码变得更加简单和直观，使用Task来编写异步代码的好处之一是可以避免使用回调函数，使得代码更加简洁和易于维护。同时，Task还提供了其他高级的功能，如取消异步操作和处理多个异步操作的结果等。