ASP.NET 多線程

2022-06-27 15:48 更新

多線程

一個線程被定義為一個程序的執(zhí)行路徑。每個線程都定義了一個獨特的流量控制。如果你的應用程序涉及到復雜的和耗時的操作，如數(shù)據(jù)庫訪問或一些激烈的 I/O 操作，那么往往設置不同的執(zhí)行路徑或線程，每個線程執(zhí)行一個特定的工作是非常有益的。

線程是輕量級的進程。使用線程的一個常見的例子是現(xiàn)代操作系統(tǒng)并行編程的的實現(xiàn)。使用線程節(jié)省了 CPU 周期的損失，提高了應用效率。

到目前為止我們編譯好的程序在一個線程作為一個單一的過程運行，即是應用程序的運行實例。然而，這樣的應用程序只可以在某一時刻執(zhí)行一個工作。讓它在同一時間執(zhí)行多個任務，可以把它分成更小的線程。

在 .Net ，線程是通過 ‘System.Threading’ 的命名空間處理的。創(chuàng)造的 system.threading.thread 類型的變量允許你創(chuàng)建一個新線程開始工作。它允許你在一個單獨的線程創(chuàng)建和訪問獨立的線程。

創(chuàng)建線程

一個線程是由一個線程對象創(chuàng)建的，并給出了它的構(gòu)造函數(shù)的開啟線程的參考。 

    ThreadStart childthreat = new ThreadStart(childthreadcall);

線程生命周期

一個線程的生命周期開始于 system.threading.thread 類的一個對象被創(chuàng)建，結(jié)束于線程被終止或執(zhí)行完成。

以下是在一個線程的生命周期的各種狀態(tài)：

  • 待開啟狀態(tài)：該線程的實例被創(chuàng)建但啟動方法還未被調(diào)用的情況。
  • 就緒狀態(tài)： 當線程準備好執(zhí)行并且在等待 CPU 周期的情況。
  • 不可運行狀態(tài)：線程不能被運行的情況，有以下幾種可能：
    • 當前睡眠的方法被調(diào)用
    • 等待的方法被調(diào)用
    • 被 I/O 操作阻塞
  • 死亡狀態(tài)：線程執(zhí)行完畢或已中止的情況。

線程優(yōu)先權

Thread 類中的優(yōu)先級屬性主要是相對于其他線程指定一個線程的優(yōu)先級。 .NET 運行時選擇具有最高優(yōu)先級的就緒線程。優(yōu)先權可分為：

  • 高于正常
  • 低于正常
  • 最高
  • 最低
  • 正常

一旦一個線程被創(chuàng)建，系統(tǒng)就會使用 Thread 類的優(yōu)先級設置系統(tǒng)設定好它的優(yōu)先級。

    NewThread.Priority = ThreadPriority.Highest;

線程的屬性和方法

線程類具有以下重要特性：

屬性描述
CurrentContext獲取當前正在執(zhí)行的線程的內(nèi)容。
CurrentCulture獲取或設置當前線程的環(huán)境。
CurrentPrinciple獲取或設置當前進程關于基于角色的安全機制的原則。
CurrentThread獲取當前正在運行的線程。
CurrentUICulture獲取或設置當前運行的進程的資源管理器用于查找特定資源的當前環(huán)境。
ExecutionContext獲取包含有關當前線程的上下文信息的 ExecutionContext 對象。
IsAlive獲取一個值，指示當前線程的執(zhí)行狀態(tài)。
IsBackground后臺獲取或設置一個值指示線程是否是后臺線程。
IsThreadPoolThread獲取一個值，指示線程是否屬于托管線程池。
ManagedThreadId獲取托管線程的當前唯一標識符。
Name獲取或設置線程的名稱。
Priority獲取或設置一個值，表示一個線程的調(diào)度優(yōu)先級。
ThreadState獲取一個值，包含當前線程的狀態(tài)。

線程類具有以下重要方法：

方法描述
Abort調(diào)用一個 ThreadAbortException 開始終止線程的過程，調(diào)用此方法通常會終止線程。
AllocateDataSlot向所有線程分配一個未命名的數(shù)據(jù)槽。為了獲得更好的性能，使用標有 ThreadStaticAttribute 屬性的域。
AllocateNamedDataSlot向所有線程上分配已命名的數(shù)據(jù)槽。為了獲得更好的性能，使用的是標有 ThreadStaticAttribute 屬性的域。
BeginCriticalRegion通知宿主執(zhí)行即將進入代碼區(qū)域，那里線程中止或未處理的異常的影響可能危及其他任務的應用領域。
BeginThreadAffinity通知主機托管代碼將要執(zhí)行，取決于當前的物理操作系統(tǒng)線程的標識說明。
EndCriticalRegion通知宿主執(zhí)行即將進入代碼區(qū)域，那里線程中止或未處理的異常僅影響當前任務。
EndThreadAffinity通知宿主托管代碼執(zhí)行完成，取決于當前的物理操作系統(tǒng)線程的標識說明。
FreeNamedDataSlot為進程中的所有線程消除名稱與槽之間的關聯(lián)，為了獲得更好的性能，使用的是標有 ThreadStaticAttribute 屬性的域。
GetData在當前線程的當前域從當前線程指定的插槽檢索值。為了獲得更好的性能，使用的是標有 ThreadStaticAttribute 屬性的域。
GetDomain返回當前域中當前正在執(zhí)行的線程。
GetDomainID返回唯一的應用程序域標識符。
GetNamedDataSlot查找已命名的數(shù)據(jù)槽。為了獲得更好的性能，使用的是標有 ThreadStaticAttribute 屬性的域。
Interrupt中斷一個在 WaitSleepJoin 線程狀態(tài)的線程。
Join阻塞調(diào)用線程，直到某個線程終止，同時繼續(xù)執(zhí)行標準的 COM 和 SendMessage 。該方法具有不同的重載形式。
MemoryBarrier同步內(nèi)存訪問如下：處理當前線程的加速器不能以存儲器訪問調(diào)用 MemoryBarrier 后先調(diào)用內(nèi)存訪問執(zhí)行這種方式對指令重新排序。
ResetAbort取消當前線程的中止請求。
SetData設置數(shù)據(jù)在指定的時隙上當前運行的線程，該線程的當前域。為了獲得更好的性能，應用領域有 ThreadStaticAttribute 屬性的域。
Start啟動一個線程。
Sleep使線程暫停一個時間段。
SpinWait使線程等待的參數(shù)定義的迭代次數(shù)。
VolatileRead()讀取字段的值。最新的值是由計算機的任何處理器寫入，不論處理器或處理器緩存的狀態(tài)數(shù)。該方法具有不同的重載形式。
VolatileWrite()立即向字段寫入一個值，這樣的值是對計算機中的所有處理器可見。該方法具有不同的重載形式。
Yield使調(diào)用線程執(zhí)行可以在當前的處理器運行的另一個線程，操作系統(tǒng)選用轉(zhuǎn)向的縣城

例子

下面的例子闡明了對線程類的使用。該頁面有一個控制標簽顯示子線程傳來的消息。從主程序傳來的消息直接使用 response.write(50) 的方法顯示出來，因此它們出現(xiàn)在頁面的頂部。

源文件如下： 

    <%@ Page Language="C#" AutoEventWireup="true" CodeBehind="Default.aspx.cs" Inherits="threaddemo._Default" %>

    <!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">

    <html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" >

       <head runat="server">
           <title>
               Untitled Page
           </title>
       </head>

       <body>
           <form id="form1" runat="server">
              <div>
                 <h3>Thread Example</h3>
              </div>

              <asp:Label ID="lblmessage" runat="server" Text="Label">
              </asp:Label>
           </form>
       </body>

    </html>

后臺代碼如下：

    using System;
    using System.Collections;
    using System.Configuration;
    using System.Data;
    using System.Linq;

    using System.Web;
    using System.Web.Security;
    using System.Web.UI;
    using System.Web.UI.HtmlControls;
    using System.Web.UI.WebControls;
    using System.Web.UI.WebControls.WebParts;

    using System.Xml.Linq;
    using System.Threading;

    namespace threaddemo
    {
       public partial class _Default : System.Web.UI.Page
       {
           protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)
           {
               ThreadStart childthreat = new ThreadStart(childthreadcall);
               Response.Write("Child Thread Started <br/>");
               Thread child = new Thread(childthreat);

               child.Start();

               Response.Write("Main sleeping  for 2 seconds.......<br/>");
               Thread.Sleep(2000);
               Response.Write("<br/>Main aborting child thread<br/>");

               child.Abort();
           }

           public void childthreadcall()
           {
               try{
                   lblmessage.Text = "<br />Child thread started <br/>";
                   lblmessage.Text += "Child Thread: Coiunting to 10";

                   for( int i =0; i<10; i++)
                   {
                        Thread.Sleep(500);
                        lblmessage.Text += "<br/> in Child thread </br>";
                   }

                   lblmessage.Text += "<br/> child thread finished";

              }catch(ThreadAbortException e){

              lblmessage.Text += "<br /> child thread - exception";

           }finally{
              lblmessage.Text += "<br /> child thread - unable to catch the  exception";
            }
          }
       }
    }

觀察以下：

  • 當頁面被加載時，一個新的線程會以 childthreadcall() 為參考開始啟動。主線程的活動會直接顯示在網(wǎng)頁。
  • 第二個線程運行并將消息發(fā)送到控制標簽。
  • 在子線程執(zhí)行時主線程休眠 2000 毫秒。
  • 子線程持續(xù)運行直到它被主線程中止，然后它會拋出 ThreadAbortException 異常并被終止。
  • 控制返回到主線程。
  • 當執(zhí)行時程序會發(fā)送以下信息：

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