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浅解多线程(二)
阅读量:6864 次
发布时间:2019-06-26

本文共 12869 字,大约阅读时间需要 42 分钟。

 

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确定多线程的结束时间,thread的IsAlive属性

在多个线程运行的背景下,了解线程什么时候结束,什么时候停止是很有必要的。

案例:老和尚念经计时,2本经书,2个和尚念,一人一本,不能撕破,最短时间念完,问老和尚们念完经书最短需要多长时间。

分析:首先在开始念经的时候给计时,记为A,最后在记下慢和尚念完经书时的时间,记为B。求B-A

代码:IsAlive属性:标识此线程已启动并且尚未正常终止或中止,则为 true,再念,没念完,努力中;否则为 false,念完啦,歇着。

//和尚1,和尚2        public Thread td1, td2;        public void StarThread()        {            //开启一个线程执行Hello方法,即和尚1念菠萝菠萝蜜            ThreadStart ts = new ThreadStart(Hello);            td1 = new Thread(ts);            td1.Start();        }        public void StarThread1()        {            //开启一个线程执行Welcome方法,即和尚2念大金刚经            ThreadStart ts = new ThreadStart(Welcome);            td2 = new Thread(ts);            td2.Start();        }        public string sayh="", sayw="";        //菠萝菠萝蜜        public void Hello()        {            //念            sayh = "Hellow everyone ! ";        }        //大金刚经        public  void Welcome()        {               //念            sayw = "Welcome to ShangHai ! ";            //偷懒10秒            Thread.Sleep(10000);        }        protected void btn_StarThread_Click(object sender, EventArgs e)        {            //记时开始,预备念                    Response.Write("开始念的时间: "+DateTime.Now.ToString() + "
"); //和尚1就位 StarThread(); //和尚2就位 StarThread1(); int i = 0; while (i == 0) { //判断线程的IsAlive属性 //IsAlive标识此线程已启动并且尚未正常终止或中止,则为 true;否则为 false。 //如果两个都为false说明,线程结束终止 if (!td1.IsAlive && !td2.IsAlive) { i++; if (i == 1) { //念得内容,绕梁三尺。 Response.Write("我们年的内容: "+(sayh + " + " + sayw) + "
"); Response.Write("念完时的时间: "+DateTime.Now.ToString()); Response.End(); } } } }

线程优先级,thread的ThreadPriority属性

线程优先级区别于线程占有cpu时间的多少,当然优先级越高同等条件下占有的cpu时间越多。级别高的执行效率要高于级别低的。

优先级有5个级别:Lowest<BelowNormal<Normal<AboveNormal<Highest;默认为Normal。

案例:老和尚娶媳妇。佛祖说:你们3个和尚,清修刻苦,现特许你们娶媳妇啦,不过娶媳妇的只能是你们三个中间的一人。条件是我手中的经书谁能先念完,谁可以娶。

分析:和尚平时都很刻苦,各有特点,平时和尚1在lowest环境下念经,和尚2在normal环境下念经,和尚3在Highest环境下念经。

protected void btn_StarThread_Click(object sender, EventArgs e)        {            Write();        }        //i为和尚1念的页数        //j为和尚2念的页数        //k为和尚3念的页数        //c为经书总页数        int i=0,j=0,k=0,c=10000000;        //和尚1念经        public void Jsi()        {            while (i <= c)            {                i+=1;            }        }        //和尚2念经        public void Jsj()        {            while (j <= c)            {                j+=1;            }        }        //和尚3念经        public void Jsk()        {            while (k <= c)            {                k+=1;            }        }        public void Write()        {            //开启线程计算i            ThreadStart sti = new ThreadStart(Jsi);            Thread tdi = new Thread(sti);            //设置线程优先级为Lowest。和尚1在Lowest环境下念经            tdi.Priority = ThreadPriority.Lowest;            //开启线程计算j            ThreadStart stj = new ThreadStart(Jsj);            Thread tdj = new Thread(stj);            //设置线程优先级为Normal。和尚2在Normal环境下念经            tdj.Priority = ThreadPriority.Normal;                        //开启线程计算k            ThreadStart stk = new ThreadStart(Jsk);            Thread tdk = new Thread(stk);            //设置线程优先级为Highest。和尚3在Highest环境下念经            tdk.Priority = ThreadPriority.Highest;                                 //开始            tdj.Start();            tdk.Start();            tdi.Start();            int s = 0;            while (s==0)            {                                if (k > c)                {                    s++;                    Response.Write("比赛结束,结果如下:
"); Response.Write("和尚1在Lowest环境下念经:" + i + "页
和尚2在Normal环境下念经:" + j + "页
和尚3在Highest环境下念经:" + k + "页
"); Response.Write("佛祖又说:你念或者不念,苍老师,就在那里!"); Response.End(); } } }

为啦方便期间,从这以后,我要用控制台程序演示,操控线程。

线程通信之Monitor类

如果,你的线程A中运行锁内方法时候,需要去访问一个暂不可用资源B,可能在B上耗费很长的等待时间,那么这时候你的线程A,将占用锁内资源,阻塞其它线程访问锁定内容,造成性能损失。你该怎么解决这样子的问题呢?这样,让A暂时放弃锁,停留在锁中的,允许其它线程访问锁,而等B资源可用时,通知A让他继续锁内的操作。是不是解决啦问题,这样就用到啦这段中的Monitor类,提供的几个方法:Wait(),Pulse(),PulseAll(),这几个方法只能在当前锁定中使用。

Wait():暂时中断运行锁定中线程操作,释放锁,时刻等待着通知复活。

Pulse():通知等待该锁线程队列中的第一个线程,此锁可用。

PulseAll():通知所有锁,此锁可用。

案例:嵩山少林和尚开会。主持人和尚主持会议会不停的上舞台讲话,方丈会出来宣布大会开始,弟子们开始讨论峨眉山怎么走。

分析:主持人一个线程,方丈一个线程,弟子们一个线程,主持人贯彻全场。

public class MutexSample    {        static void Main()        {            comm com = new comm();            com.dhThreads();            Console.ReadKey();        }    }    public class comm    {        //状态值:0时主持人和尚说,1时方丈说,2时弟子们说,3结束。        int sayFla;        //主持人上台        int i = 0;        public void zcrSay()        {            lock (this)            {                string sayStr;                if (i == 0)                {                    //让方丈说话                    sayFla = 1;                    sayStr = Thread.CurrentThread.Name+"今晚,阳光明媚,多云转晴,方丈大师,程祥云而来,传扬峨眉一隅,情况如何,还请方丈闪亮登场。";                    Console.WriteLine(sayStr);                    i++;                    //此时sayFla=1通知等待的方丈线程运行                    Monitor.Pulse(this);                      //暂时锁定主持人,暂停到这里,释放this让其它线程访问                    Monitor.Wait(this);                                    }                //被通知后,从上一个锁定开始运行到这里                if (i == 1)                {                    //让弟子说话                    sayFla = 2;                    sayStr = Thread.CurrentThread.Name + "看方丈那幸福的表情,徜徉肆恣,愿走的跟他去吧。下面请弟子们各抒己见";                    Console.WriteLine(sayStr);                    i++;                    //此时sayFla=12通知等待的弟子线程运行                    Monitor.Pulse(this);                       //暂时锁定主持人,暂停到这里,释放this让其它线程访问                    Monitor.Wait(this);                                    }                //被通知后,从上一个锁定开始运行到这里                if (i == 2)                {                    sayFla = 3;                    sayStr = Thread.CurrentThread.Name + "大会结束!方丈幸福!!苍老师你在哪里?!!放开那女孩 ...";                    Console.WriteLine(sayStr);                    i++;                    Monitor.Wait(this);                 }            }        }        //方丈上台        public void fzSay()        {            lock (this)            {                while (true)                {                    if (sayFla != 1)                    {                        Monitor.Wait(this);                    }                    if (sayFla == 1)                    {                        Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name + "蓝蓝的天空,绿绿的湖水,我看见,咿呀呀呀,看见一老尼,咿呀呀,在水一方。愿意来的一起来,不愿来的苍老师给你们放寺里。。咿呀呀,我走啦。。。");                        //交给主持人                        sayFla = 0;                        //通知主持人线程,this可用                        Monitor.Pulse(this);                    }                }                            }        }        //弟子上台        public void dzSay()        {            lock (this)            {                while (true)                {                    if (sayFla != 2)                    {                        Monitor.Wait(this);                      }                    if (sayFla == 2)                    {                        Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name + "果真如此的话,还是方丈大师自己去吧!! 祝福啊  .... ");                        //交给主持人                        sayFla = 0;                        Monitor.Pulse(this);                    }                }                            }        }         public void dhThreads()        {                            Thread zcrTd = new Thread(new ThreadStart(zcrSay));                Thread fzTd = new Thread(new ThreadStart(fzSay));                Thread dzTd = new Thread(new ThreadStart(dzSay));                zcrTd.Name = "主持人:";                fzTd.Name = "方丈:";                dzTd.Name = "弟子:";                                zcrTd.Start();                fzTd.Start();                dzTd.Start();        }    }

线程排队之Join

多线程,共享一个资源,先后操作资源。Join()方法,暂停当前线程,直到指定线程运行完毕,才唤醒当前线程。如果没有Join,多线程随机读取公用资源,没有先后次序。

案例:两个和尚念一本经书,老和尚年前半本书,小和尚念后半本书,小和尚调皮,非要先念,就给老和尚用迷魂药啦。。

分析:一本书6页,小和尚4-6,老和尚1-3,两个和尚,两个线程。

public class 连接线程Join    {        //小和尚        public static Thread litThread;        //老和尚        public static Thread oldThread;        //老和尚念经        static void oldRead()        {            //老和尚被小和尚下药            litThread.Join();  //暂停oldThread线程,开始litThread,直到litThread线程结束,oldThread才继续运行,如果不适用Join将小和尚一句,老和尚一句,随即没有规则的。            for (int i = 1; i <= 3; i++)            {                Console.WriteLine(i);            }        }        //小和尚念经        static void litRead()        {             for (int i = 4; i <= 6; i++)            {                Console.WriteLine(i);            }        }        static void Main(string[] args)        {            oldThread = new Thread(new ThreadStart(oldRead));            litThread = new Thread(new ThreadStart(litRead));            oldThread.Start();            // FristThread.Join();   //暂停oldThread线程,开始litThread,直到litThread线程结束,oldThread才继续运行            litThread.Start();            Console.ReadKey();        }    }

多线程互斥锁Mutex

 互斥锁是一个同步的互斥对象,适用于,一个共享资源,同时只能有一个线程能够使用。

共享资源加互斥锁,需要两部走:1.WaitOne(),他将处于等待状态知道可以获取资源上的互斥锁,获取到后,阻塞主线程运行,直到释放互斥锁结束。2.ReleaseMutex(),释放互斥锁,是其它线程可以获取该互斥锁。

案例:和尚写日记。最近寺庙香火不旺,为啦节约用水,方丈发话两个和尚用一个本子写日记。

分析:好比多个线程写日志,同时只能有一个线程写入日志文件。

public class 多线程互斥锁Mutex    {        static void Main(string[] args)        {            IncThread ict = new IncThread("大和尚", 3);            DecThread dct = new DecThread("小和尚", 3);            Console.ReadKey();        }    }    class SharedRes    {        public static int count = 0;        //初始化互斥锁,没被获取        public static Mutex mtx = new Mutex();        ////初始化互斥锁,被主调线程获取        //public static Mutex mtx = new Mutex(true);    }    class IncThread    {        int num;        public Thread thrd;        public IncThread(string name ,int n)        {            thrd = new Thread(new ThreadStart(this.run));            thrd.Name = name;            num = n;            thrd.Start();        }        //写日记,过程        void run()        {            Console.WriteLine(thrd.Name + " , 等待互斥锁 。");            SharedRes.mtx.WaitOne();                       Console.WriteLine(thrd.Name + " ,获得互斥锁 。");            do            {                Thread.Sleep(500);                SharedRes.count++;                Console.WriteLine("今天我 " + thrd.Name + " 比较强,这样写吧 :" + SharedRes.count);                num--;            }while(num>0);           Console.WriteLine(thrd.Name + " , 释放互斥锁 。");           SharedRes.mtx.ReleaseMutex();        }    }    class DecThread    {        int num;        public Thread thrd;        public DecThread(string name, int n)        {            thrd = new Thread(new ThreadStart(this.run));            thrd.Name = name;            num = n;            thrd.Start();        }        //写日记,过程        void run()        {                       Console.WriteLine(thrd.Name + ", 等待互斥锁 。");            SharedRes.mtx.WaitOne();            Console.WriteLine(thrd.Name + " ,获得互斥锁 。");            do            {                Thread.Sleep(500);                SharedRes.count--;                Console.WriteLine("今天我 " + thrd.Name + " 比较衰,这样写吧 :" + SharedRes.count);                num--;            } while (num > 0);            Console.WriteLine(thrd.Name + " , 释放互斥锁 。");            SharedRes.mtx.ReleaseMutex();        }    }

信号量semaphore

类似于互斥锁,只不过他可以指定多个线程来访问,共享资源。在初始化信号量的同时,指定多少个线程可以访问,假如允许2个线程访问,而却有3个线程等待访问,那么他将只允许2个访问,一旦已访问的2个线程中有一个访问完成释放信号量,那么没有访问的线程立马可以进入访问。

案例:和尚抓鸡,3个和尚抓鸡,只有两只鸡,那么鸡圈管理员只允许2个和尚先进,抓到说三句话放下,出来,让第三个和尚进去抓。

分析:三个线程,初始信号量允许2个线程访问。

public class 信号量semaphore    {       static void Main(string[] args)       {           MyThread td1 = new MyThread("降龙");           MyThread td2 = new MyThread("伏虎");           MyThread td3 = new MyThread("如来");                      td1.td.Start();           td2.td.Start();           td3.td.Start();           Console.ReadKey();       }        }  public class MyThread   {       //初始化,新号量,允许2个线程访问,最大2也是2个。       public static Semaphore sem = new Semaphore(2,2);       public Thread td;       public MyThread(string name)       {           td = new Thread(new ThreadStart(this.Run));           td.Name = name;       }       //过程很美好       public void Run()       {           Console.WriteLine(td.Name+",等待一个信号量。");           sem.WaitOne();           Console.WriteLine(td.Name+",已经获得新号量。");           Thread.Sleep(500);            //很有深意的三句话           char[] cr = { 'a','o','e'};           foreach (char v in cr)           {               Console.WriteLine(td.Name+",输出v: "+v);               Thread.Sleep(300);           }           Console.WriteLine(td.Name+",释放新号量。");           sem.Release();       }   }

 

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