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c#基础6

news 2026/5/27 18:59:18


进程与线程的一个简单解释 - 阮一峰的网络日志 进程和线程的理解

多线程编程

进程 主线程和分线程关系

一个程序就是一个进程，然而进程里面包含若干个线程，而每个进程里面都有一个（可以说必须要有一个）线程，这个线程就是主线程，然而主线程有一天发现自己的工作太多了，在规定的时间内完不成工作，这时候他就召唤了一个小弟（子线程）帮他，他给小弟分配了一些任务，当小弟做完了分配给他的任务后，他就把小弟赶走了！这就是主线程和子线程。

//

有4种创建线程的方式:

  • 1.Thread 自己创建的独立的线程, 优先级高,需要使用者自己管理。

//创建线程1 //创建分线程执行哪个方法 ThreadStart childref = new ThreadStart(CallToChildThread); //创建分线程实例对象 Thread childThread = new Thread(childref); //执行分线程 childThread.Start(); public static void CallToChildThread() { while (true) { Console.WriteLine("执行繁重的任务"); } } // 简写 Thread childThread = new Thread(() => { while (true) { Console.WriteLine("执行繁重的任务"); } }); //线程暂停2 //创建分线程执行哪个方法 ThreadStart childref = new ThreadStart(CallToChildThread); //创建分线程实例对象 Thread childThread = new Thread(childref); // 设置线程的名字 childThread.Name = "分线程1"; //执行分线程 childThread.Start(); public static void CallToChildThread() { //线程休眠 当把方法写在哪个线程中就休眠哪个线程 Thread.Sleep(3000); while (true) { Console.WriteLine("执行繁重的任务"); } } //线程销毁 1.线程方法Method执行完结,线程自动销毁 2.如果是无限循环需要手动销毁 //创建线程 //创建分线程执行哪个方法 ThreadStart childref = new ThreadStart(CallToChildThread); //创建分线程实例对象 Thread childThread = new Thread(childref); childThread.Name = "分线程1"; //执行分线程 childThread.Start(); //线程休眠 当把方法写在哪个线程中就休眠哪个线程 Thread.Sleep(3000); //销毁线程 childThread.Abort(); Console.WriteLine("haha"); } public static void CallToChildThread() { while (true) { Console.WriteLine("111111"); } } 线程函数通过委托传递，可以不带参数，也可以带参数（只能有一个参数） Thread t2 = new Thread(new ParameterizedThreadStart(TestMethod)); t2.Start("hello"); public static void TestMethod(object data) { string datastr = data as string; Console.WriteLine("带参数的线程函数，参数为：{0}", datastr); } //简写 Thread t2 = new Thread((e) => { Console.WriteLine("带参数的线程函数，参数为：{0}", e); }); t2.Start("hello"); 线程阻塞 Join() 线程之间执行顺序默认是无关的 为了保持同步 使用join() Thread thread1 = new Thread(() => { Console.WriteLine("2"); }); Thread thread2 = new Thread(() => { //线程同步 thread1.Join(); Console.WriteLine("3"); }); Thread thread3 = new Thread(() => { thread2.Join(); Console.WriteLine("4"); }); thread1.Start(); thread2.Start(); thread3.Start(); 线程抢占 如果两个线程同时对某个资源进行同时访问 就可能出现 线程抢占 static bool done; static void Main(string[] args) { new Thread(Go).Start(); Go(); Console.ReadKey(); } static void Go() { if (!done) { Console.WriteLine("Done"); done = true; } } 解决线程抢占问题 使用线程锁 static readonly object locker = new object(); //线程锁对象 static bool done; static void Main(string[] args) { new Thread(Go).Start(); Go(); Console.ReadKey(); } static void Go() { //lock关键字 线程锁 （唯一的对象） lock (locker) { if (!done) { Console.WriteLine("Done"); done = true; } } } 前台线程与后台线程 前台线程会随着主线程窗口关闭而停止，后台线程即使主线程窗口关闭自己独立运行。 IsBackground 设置是否是前后台线程 Thread worker = new Thread(() => Console.ReadLine()); worker.IsBackground = true; worker.Name = "backThread"; worker.Start(); Console.WriteLine("finish!");

  • 2.ThreadPool 线程池

  • 线程和线程池都是进行多线程操作的，线程池是用来保存线程的一个容器，在程序创建线程来执行任务的时候线程池才会初始化一个线程，线程在执行完毕之后并不会被销毁，而是被挂起等待下一个任务的到来被激活执行任务，当线程池里的线程不够用的时候会新实例化一个线程，来执行，线程池里的线程会被反复利用

方式一： QueueUserWorkItem 接收一个参数，参数类型是WaitCallback 它是一个无返回值委托，委托函数接收一个obejct类型参数。 官方定义：public delegate void WaitCallback(object state); WaitCallback callBack = DoSomething; ThreadPool.QueueUserWorkItem(callBack); static void DoSomething(object obj) { Console.WriteLine("do something"); } 以上代码可以简写, waitCallback委托赋值一个匿名方法 WaitCallback waitCallback = arg => Console.WriteLine("dosomething1"); ThreadPool.QueueUserWorkItem(waitCallback) 继续简写 ThreadPool.QueueUserWorkItem(e => { Console.WriteLine("do something2"); }); 方式二： QueueUserWorkItem 接收两个参数，第一个参数是WaitCallback 委托类型，第二个参数是object对象，用于传递给委托函数 参数"dosomething3"将传递给委托函数DoSomething static void DoSomething(object value) { Console.WriteLine(value); } WaitCallback waitCallback1 = DoSomething; ThreadPool.QueueUserWorkItem(waitCallback1, "dosomething3"); 以上代码简写 使用匿名函数进行简写： ThreadPool.QueueUserWorkItem(e => { DoSomething(e); }, "dosomething4"); 线程休眠 //ManualResetEvent mreset = new ManualResetEvent(false); ThreadPool.QueueUserWorkItem(e => { Thread.Sleep(2000); Console.WriteLine("dosomething"); // mreset.Set(); }); Console.WriteLine("dosomething else..."); Console.WriteLine("dosomething else..."); //阻塞主线程 等待分线程完成后 执行mreset.Set()后执行后续代码 mreset.WaitOne();

  • 3.net4.0在ThreadPool的基础上推出了Task类

  • ThreadPool不支持线程控制，线程延续 ，线程销毁
  • task 解决了 以上问题

1.Task位于using System.Threading.Tasks;命名空间下

2.Task和ThreadPool一样 都是线程池操作

创建Task

//方式1 //第一种创建方式，直接实例化：必须手动去Start 可以绑定有参数的委托对象 var task1 = new Task(() => { //TODO you code }); task1.Start（）； //方式2 //第二种创建方式，工厂创建，直接执行 且绑定的都是无参无返回值的委托对象 var task2 = Task.Factory.StartNew(() => { }); 或者是 Task.Run(() =>{ });
三、Task的任务控制：Task比threadPool优点就是任务控制，很好的控制task的执行顺序，让多个task有序的执行 Task.Wait task1.Wait();就是等待任务执行（task1）完成，task1的状态变为Completed。 Task.WaitAll 待所有的任务都执行完成： Task.WaitAny 等待任何一个任务完成就继续向下执行 Task.ContinueWith 第一个Task完成后自动启动下一个Task，实现Task的延续 CancellationTokenSource 通过cancellation的tokens来取消一个Task。 // 1.task1.Wait() Task task = Task.Run(() => { Thread.Sleep(3000); Console.WriteLine("1"); }); 等待任务执行（task）完成 后执行后续代码 task.Wait(); Task task1 = Task.Run(() => { Console.WriteLine("2"); }); Task task2 = Task.Run(() => { Console.WriteLine("3"); }); Console.WriteLine("All task finished!"); //2.Task.WaitAll 待所有的任务都执行完成 Task task = Task.Run(() => { Thread.Sleep(3000); Console.WriteLine("1"); }); Task task1 = Task.Run(() => { Console.WriteLine("2"); }); Task task2 = Task.Run(() => { Console.WriteLine("3"); }); Task.WaitAll(task, task1, task2); 待所有的任务都执行完成 执行以下内容 Console.WriteLine("All task finished!"); // 3.Task.WaitAny 等待任何一个任务完成就继续向下执行 Task task = Task.Run(() => { Thread.Sleep(3000); Console.WriteLine("1"); }); Task task1 = Task.Run(() => { Console.WriteLine("2"); }); Task task2 = Task.Run(() => { Console.WriteLine("3"); }); //等待其中任意一个任务完成后 执行后续代码 Task.WaitAny(task, task1, task2); Console.WriteLine("All task finished!"); 4. Task.ContinueWith 线程延续 :如果线程中的结果 需要再后续使用 使用线程延续 //线程延续 Task<int> task8 = Task<int>.Run(() => { //执行繁重的任务 return 8; }); Task<int> task9 = task8.ContinueWith<int>(a => { int b = 10; Console.WriteLine("task9线程延续的结果：" + ( a.Result + b)); return a.Result + b; }); Task<int> task10 = task9.ContinueWith<int>(a => { int c = 10; Console.WriteLine("task10线程延续的结果：" + (a.Result + c)); return a.Result + c; });
task线程取消 方法 static void Main(string[] args) { //1.初始化线程取消类 var tokenSource = new CancellationTokenSource(); //2.获取线程取消标记 var token = tokenSource.Token; //3.开启task线程 并且绑定取消线程标记 var task = Task.Run(() => { for (var i = 0; i < 1000; i++) { Thread.Sleep(1000); //是否执行取消方法 如果取消 为true 反之为 false if (token.IsCancellationRequested) { Console.WriteLine("Abort mission success!"); return; } } }, token); //取消线程后回调方法 token.Register(() => { Console.WriteLine("Canceled"); }); Console.WriteLine("Press enter to cancel task..."); Console.ReadKey(); //取消线程方法 tokenSource.Cancel(); Console.ReadKey(); }

封装 task 暂停和重启 的管理类

using System.Threading; using System.Threading.Tasks; public class PausableTask { // 核心信号量：控制暂停/启动，初始为启动状态（Set） private readonly ManualResetEventSlim _pauseSignal = new ManualResetEventSlim(true); // 取消令牌：用于安全终止Task，避免阻塞 private CancellationTokenSource _cts; // 封装的可暂停Task public Task RunningTask { get; set; } /// <summary> /// 启动可暂停的Task /// </summary> /// <param name="action">Task执行的业务逻辑（需包含暂停检测）</param> public void Start(Action action) { if (RunningTask != null && !RunningTask.IsCompleted) { throw new InvalidOperationException("Task已在运行，请勿重复启动"); } // 重置取消令牌 _cts = new CancellationTokenSource(); // 启动Task，封装业务逻辑+暂停检测+取消检测 RunningTask = Task.Run( () => { try { while (!_cts.Token.IsCancellationRequested) { // 核心：检测暂停信号，未触发则阻塞（暂停），触发则继续 _pauseSignal.Wait(_cts.Token); // 执行业务逻辑 action.Invoke(); } } catch (OperationCanceledException) { // 捕获取消异常，正常退出（非错误） Console.WriteLine("Task被安全取消"); } }, _cts.Token); } /// <summary> /// 暂停Task（无阻塞，仅设置信号量） /// </summary> public void Pause() { if (_pauseSignal.IsSet) { _pauseSignal.Reset(); // 信号量未触发，Task会在下次Wait时阻塞 Console.WriteLine("Task已暂停"); } } /// <summary> /// 启动/恢复Task（无阻塞，仅设置信号量） /// </summary> public void Resume() { if (!_pauseSignal.IsSet) { _pauseSignal.Set(); // 信号量触发，阻塞的Task会继续执行 Console.WriteLine("Task已恢复"); } } }

使用封装的方法

//创建PausableTask对象 用于后续开启 暂停 线程操作 PausableTask pausableTask = new PausableTask(); // 启动Task pausableTask.Start(() => { //业务逻辑 }); //暂停线程 pausableTask.Pause(); //重启线程 pausableTask.Resume();

4.异步和多线程

异步侧重于任务的执行顺序，而多线程则是关于多个线程如何并发执行。应该说多线程是实现异步的常用手段，但不能说他们是一回事。即便是只有一个线程的情况下，我们仍然可以实现异步 使用async/await可以实现

异步：表示多个任务之间互不干扰，同步反之

1.async/await 概念

1. net5.0推出了async/await async/await特性是与Task紧密相关的

2.async 是“异步”的简写，sync 是“同步”的简写

await 是 async wait 的简写。await 用于等待一个异步方法执行完成

//如何通过使用async/await 完成异步编程

//1. async 必须修饰方法 被修饰的方法 表示是一个异步方法

//2.async 和await必须连用 如果不使用await 那么这个方法还是同步方法
//3.async 描述的方法 的返回值类型必须是void 或者是Task 或者Task<T>
//4.await 描述的也是方法 但是必须是使用线程（task）的方法
//5.Async方法在执行的时候，开始是以同步的方式执行，直到遇到await关键字，
//从await关键字开始，

异步执行 async方法之外的其他代码

同步执行 async方法中await关键字之后的代码

2.不使用用异步async/await完成下载
不使用async/await 完成下载逻辑，则代码执行顺序时混乱的，不符合业务逻辑： internal class Program { static void Main(string[] args) { DoSomething(); Console.WriteLine("方法外面代码也与Task异步执行"); Console.ReadLine(); } public static void DoSomething() { Console.WriteLine("开始下载"); //与Task线程之外的代码都是异步执行 //所以结束下载 在下载完成之前已经执行了 Task.Run(() => { Thread.Sleep(1000); Console.WriteLine("下载10%"); Thread.Sleep(1000); Console.WriteLine("下载30%"); Thread.Sleep(1000); Console.WriteLine("下载50%"); Thread.Sleep(1000); Console.WriteLine("下载80%"); Thread.Sleep(1000); Console.WriteLine("下载100%"); } ); Console.WriteLine("结束下载"); } }
3.使用异步async/await完成下载
使用async/await 完成下载逻辑，则代码执行顺序正常，符合业务逻辑： internal class Program { static void Main(string[] args) { DoSomething(); Console.WriteLine("await所在方法外面代码与await异步执行"); Console.ReadLine(); } public static async void DoSomething() { Console.WriteLine("开始下载"); //await所在方法内部的代码与await同步执行 await Task.Run(() => { Thread.Sleep(1000); Console.WriteLine("下载10%"); Thread.Sleep(1000); Console.WriteLine("下载30%"); Thread.Sleep(1000); Console.WriteLine("下载50%"); Thread.Sleep(1000); Console.WriteLine("下载80%"); Thread.Sleep(1000); Console.WriteLine("下载100%"); } ); Console.WriteLine("结束下载"); } }
4.异步IO操作

避免阻塞主线程

//同步读取方法 public string ReadFile(string filePath) { using (FileStream fs = new FileStream(filePath, FileMode.Open)) { using (StreamReader sr = new StreamReader(fs)) { string readStr= sr.ReadToEnd(); return readStr; } } } // 异步读取方法 public async Task<string> ReadFileAsync(string filePath) { using (StreamReader reader = new StreamReader(filePath)) { return await reader.ReadToEndAsync(); } } //异步写入方法 public async Task WriteFileAsync(string filePath, string content) { using (StreamWriter writer = new StreamWriter(filePath)) { await writer.WriteAsync(content); } } public partial class Form3 : Form { public Form3() { InitializeComponent(); //异步写入 Task aaa= IOManage.WriteFileAsync("1.txt","1234"); } private async void button1_Click(object sender, EventArgs e) { //异步读取 Task<string> task1 = IOManage.ReadFileAsync(@"1.txt"); string a = await task1; //显示内容到控件中 button1.Text = a; } }
5.winform使用BeginInvoke (后续讲)
//BeginInvoke serialPort1_DataReceived 本身就是异步方法 不能直接使用 await 选择使用BeginInvoke private void serialPort1_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e) { //接收缓冲区数据的字节数 int size = serialPort1.BytesToRead; //动态创建数组接收数据 byte[] buffer = new byte[size]; //读取数据 serialPort1.Read(buffer, 0, buffer.Length); string msg = Encoding.Default.GetString(buffer); //异步执行， //txtReceive.BeginInvoke(msgDelegate, msg); txtReceive.BeginInvoke(new Action<string>(str => { txtReceive.Text = str; }), msg); }
http://www.jsqmd.com/news/898378/

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