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一、为什么要用多线程
让计算机“同时”做多件事情,节约时间。后台运行程序,提高程序的运行效率,也不会使主界面出现无响应的情况。多线程可以让一个程序“同时”处理多个事情。计算机cpu大部分时间处于空闲状态,浪费了cpu资源。
一个进程至少有一个线程。同一个进程中的多个线程之间可以“并发”执行。
二、.Net中如何实现多线程
线程肯定也是要执行一段代码的。所以要产生一个线程,必须先为该线程写一个方法,这个方法中的代码就是该线程运行所要执行的代码。线程启动时,通过委托调用该方法。(委托的好处:线程启动时,调用传过来的委托,委托就会执行相应的方法,实现线程执行方法)
产生一个线程的4个步骤:1、编写产生线程所要执行的方法 2、引用System.Threading命名空间 3、实例化Thread类,并传入一个指向线程所要运行方法的委托。(这时候这个线程已经产生,但是还没有运行) 4、调用Thread实例的Start()方法,标记该线程可以被CPU执行了,但具体执行时间由CPU决定。
前台线程:只有所有的前台线程都关闭才能完成程序关闭。 后台线程:只要所有的前台线程结束,后台线程自动结束。
多线程代码:
void CountTime()
{
DateTime datetime = DateTime.Now;
for (int i = 0; i < 999999999; i++)
{
}
TimeSpan ts = datetime.Subtract(DateTime.Now);
MessageBox.Show("执行完毕!"+ts.TotalMilliseconds);
}
//多线程方法
private void btn_multithread_Click(object sender, EventArgs e)
{
//ThreadStart ts = new ThreadStart(CountTime);
Thread thread = new Thread(CountTime); //创建线程对象,传入要线程执行的方法
thread.IsBackground = true; //IsBackground属性将线程设置为后台线程(当所有前台线程结束时,后台线程自动结束)
thread.Start(); //启动线程
}
多线程执行带参数的方法:
//-----------------线程执行带参数的方法-----------------
void ShowTxtName(object Name)
{
if (Name != null)
MessageBox.Show("name=" + Name.ToString());
else
MessageBox.Show("null");
}
private void btn_ThreadWithPara_Click(object sender, EventArgs e)
{
//ParameterizedThreadStart ps = new ParameterizedThreadStart(ShowTxtName);
//执行带参数的方法
Thread thread = new Thread(ShowTxtName);
thread.IsBackground = true;
thread.Start(txtName.Text.Trim());
}
线程执行带多个参数的方法:
//----------------执行带多个参数的方法---------------
void ShowTxtName2(object li)
{
List<string> list=li as List<string>;
if(list!=null)
{
foreach(string a in list)
{
MessageBox.Show(a);
}
}
}
//线程执行带多个参数的方法
private void btn_ThreadWithMultiPara_Click(object sender, EventArgs e)
{
ParameterizedThreadStart ps = new ParameterizedThreadStart(ShowTxtName2);
Thread thread = new Thread(ps);
thread.IsBackground = true;
thread.Start(new List<string>() { "刘德华","王力宏","林忆莲"});
}
三、Socket相关概念
socket的英文原意是“孔”或“插座”。作为进程通信机制,取后一种意思。通常也称作“套接字”,用于描述IP地址和端口,是一个通信链的句柄。(就是两个程序通信用的)
socket非常类似于电话插座。以一个电话网为例。电话的通话双方相当于相互通信的2个程序,电话号码就是IP地址。任何用户在通话之前,首先要占有一部电话机,相当于申请一个socket ,同时要知道对方的号码,相当于对方有一个固定的socket 。然后向对方拨号呼叫,相当于发出连接请求。对方假如在场并空闲,拿起电话话筒,双方就可以正式通话,相当于连接成功。双方通话的过程,是一方向电话机发出信号和对方电话机接收信号的过程,相当于向socket 发送数据和从socket 接收数据。通话结束后,一方挂起电话机相当于关闭socket ,撤消连接。
在Internet 上有很多这样的主机,这些主机一般运行了多个服务软件,同时提供几种服务。每种服务都打开一个Socket ,并绑定到一个端口上,不同的端口对应于不同的服务(应用程序)。
例如:http 使用80端口 ftp 使用21端口 smtp 使用23端口。
有两种类型:1、流式Socket(Stream);是一种面向连接的Socket,针对于面向连接的TCP服务应用,安全,但是效率低;
2、数据报式Socket(Datagram):是一种无连接的Socket ,对应于无连接的UDP服务应用,不安全(丢失,顺序混乱,在接收端要分析重排及要求重发),但效率高。
服务器端的Socket(至少需要两个):一个负责接收客户端连接请求(修正不负责与客户端通信)。每成功接收到一个客户端的连接便在服务端产生一个对应的Socket :在接收到客户端连接时创建。为每个连接成功的客户端创建一个对应的Socket。
客户端的Socket :必须指定要连接的服务端地址和端口。 通过创建一个Socket 对象来初始化一个到服务器端的TCP连接。
Socket 的通讯过程:
服务器端: 申请一个socket ;绑定到一个IP 地址和一个端口上 ;开启侦听,等待接收连接。
开户服务器端监听代码 :
Thread threadWatch = null; //负责监听的线程
Socket socketWatch = null; //创建服务端负责监听的套接字
private void btn_BeginListen_Click(object sender, EventArgs e)
{
//服务端负责监听的套接字,参数(使用IPv4寻址协议,使用流式连接,使用Tcp协议传输数据)
socketWatch = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
//获得文本框中的IP地址对象
IPAddress address = IPAddress.Parse(txtIP.Text.Trim());
//创建包含 IP 和 Port的网络节点对象
IPEndPoint endPoint = new IPEndPoint(address, int.Parse(txtPort.Text.Trim()));
//将负责监听的 套接字socketWatch 绑定到唯一的IP和端口上
socketWatch.Bind(endPoint);
//设置监听队列的长度
socketWatch.Listen(10);
//创建负责监听的线程,并传入监听方法
threadWatch = new Thread(WatchConnecting);
threadWatch.IsBackground = true;
threadWatch.Start(); /开启线程
ShowMsg("服务器启动监听成功!");
}
Dictionary<string, Socket> Dict = new Dictionary<string,Socket>();
/// <summary>
/// 监听客户端请求的方法
/// </summary>
void WatchConnecting()
{
while (true) //持续不断地监听新的客户端的连接请求
{
//开始监听客户端连接请求,注意:Accept方法会阻断当前的线程
Socket socketConnection = socketWatch.Accept(); //一旦监听到客户端的请求,就返回一个负责和该客户端进行通信的套接字 socketConnection
//向列表控件中添加一个客户端的IP端口字符串,作为客户端的唯一标识
lbOnLine.Items.Add(socketConnection.RemoteEndPoint.ToString());
//将 与客户端通信的套接字对象socketConnection 添加到 键值对集合Dic中,以客户端IP端口作为键
Dict.Add(socketConnection.RemoteEndPoint.ToString(), socketConnection);
ShowMsg("客户端连接成功!"+socketConnection.RemoteEndPoint.ToString());
}
}
void ShowMsg(string Msg)
{
txtMsg.AppendText(Msg + "\r\n");
}
//向客户端发送消息
private void btn_Send_Click(object sender, EventArgs e)
{
string strMsg = txtMsgSend.Text.Trim();
//将要发送的字符串转换成 utf8编码对应的字节数组
byte[] arrMsg = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(strMsg);
//获得列表中选中的Key
string strClientKey = lbOnLine.Text;
//通过Key 找到字典集合中对应的与某个客户端通信的套接字的 Send方法,发送数据给对方
Dict[strClientKey].Send(arrMsg);
//socketConnection.Send(arrMsg);
ShowMsg("发送了数据出去:" + strMsg);
}
客户端: 申请一个socket ;连接服务器(指明IP 地址和端口号)。
客户端发送连接请求到服务端:
Thread threadClient = null; //客户端负责接收服务端的数据消息的线程
Socket socketClient = null; //创建客户端套接字
//客户端发送连接请求到服务端
private void btn_ConnectServer_Click(object sender, EventArgs e)
{
IPAddress address = IPAddress.Parse(txtIP.Text.Trim()); //获得IP
IPEndPoint endPoint = new IPEndPoint(address, int.Parse(txtPort.Text.Trim()));//获得网络节点
socketClient = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
socketClient.Connect(endPoint); //向指定的IP和端口 发送连接请求
threadClient = new Thread(RecMsg); //创建线程监听服务端发来的消息
threadClient.IsBackground = true;
threadClient.Start();
}
/// <summary>
/// 监听服务端发来的消息
/// </summary>
void RecMsg()
{
while (true)
{
//定义一个接收用的缓存区 (2M的字节数组)
byte[] arrMsgRec = new byte[1024 * 1024 * 2];
//将接收到的数据存入 arrMsgRec数组 并返回数据的长度
int Length=socketClient.Receive(arrMsgRec);
//将arrMsgRec数组转换成字符串,但真正接收到的数据只有几个字节,所以要在参数里设定数据的长度 Length
string strMsgRec = System.Text.Encoding.UTF8.GetString(arrMsgRec,0,Length);
ShowMsg(strMsgRec);
}
}
void ShowMsg(string Msg)
{
txtMsg.AppendText(Msg + "\r\n");
}
服务器端接到连接请求后,产生一个新的socket(端口大于1024)与客户端建立连接并进行通讯,原侦听socket继续侦听。
Socket的构造函数:
连接通过构造函数完成。 public Socket ( AddressFamily addressFamily,SocketType socketType,ProtocolType protocolType ) ;AddressFamily 成员指定 Socket 用来解析地址的寻址方案。例如:InterNetwork 指示当 Socket 使用一个IPv4 地址连接。
SocketType 定义要打开的 Socket 的类型。
Socket 类使用 ProtocolType 枚举向 Windows Sockets API 通知所请求的协议。
如 :mySocket= new Socket ( AddressFamily.InterNetwork,SocketType.Stream,ProtocolType.Tcp ) ;
注意 :
至少要定义一个要连接的远程主机的IP 和端口号 ;端口号必须在1 和 65535 之间,最好在1024 以后 ;要连接的远程主机必须正在监听指定端口,也就是说你无法随意连接远程主机。
如 :IPAddress addr = IPAddress.Parse ( "127.0.0.1" ) ;
IPEndPoint endp = new IPEndPoint (addr,10001 ) ;
服务端先绑定:serverWelcomeSocket.Bind ( endp ) ;客户端再连接:clientSocket.Connet ( endp ) 。
Socket 方法 :
--------------------------相关类-------------------------
IPAddress 类:包含了一个IP 地址
IPEndPoint 类:包含了一对IP 地址和端口号
--------------------------相关方法--------------------------
Socket () :创建一个 Socket
Bind():绑定一个本地的IP 和端口号(IPEndPoint)
Listen():让Socket侦听传入的连接尝试,并指定侦听队列容量
Connect():初始化与另一个Socket 的连接
Accept():接收连接并返回一个新的 socket
Send():输出数据到Socket
Receive():从Socekt中读取数据
Close():关闭Socket (销毁连接)