C#多线程入门：线程概念与创建

"C#线程入门教程，包括线程的基本概念、创建与使用、线程同步、锁和线程安全、中断与终止、线程状态、等待句柄、同步环境、多线程应用、BackgroundWorker类、ReaderWriterLock类、线程池、异步委托、计时器、局部存储以及高级话题" 在C#编程中，线程是执行代码的基本单元，允许程序同时执行多个任务。线程与进程不同，进程是资源分配的单位，而线程是在进程中执行的独立执行流。C#提供了一套丰富的线程管理和同步机制，使得开发者可以有效地利用多核处理器的计算能力。 **一、概述与概念** C#程序通常从一个主线程开始，可以通过`Thread`类创建新的线程。例如，下面的代码创建了一个新线程`t`，该线程运行`WriteY`方法，同时主线程无限循环打印"x"： ```csharp Thread t = new Thread(WriteY); t.Start(); while (true) Console.Write("x"); ``` **二、创建和开始使用多线程** 创建线程通常涉及实例化`Thread`对象，并传递一个委托给构造函数，指示线程应执行的方法。例如，使用`ThreadStart`委托： ```csharp Thread t = new Thread(new ThreadStart(WriteY)); t.Start(); ``` **三、线程同步基础** 线程同步是为了防止多个线程同时访问共享资源，导致数据不一致。C#提供了多种同步机制，如`Monitor`、`Mutex`、`Semaphore`和`lock`语句。例如，使用`lock`进行同步： ```csharp object syncObject = new object(); lock (syncObject) { // 共享代码块 } ``` **四、锁和线程安全** 线程安全是指代码在多线程环境下正确执行。在C#中，可以使用`synchronized`关键字或`lock`语句来实现。例如，使用`lock`确保只有一个线程可以访问特定代码块： ```csharp lock (syncObject) { // 线程安全的操作 } ``` **五、Interrupt和Abort** `Thread.Interrupt`用于中断线程，而`Thread.Abort`则会终止线程。这两个操作都应该谨慎使用，因为它们可能导致不可预测的结果。 **六、线程状态** 线程有多种状态，如新建、就绪、运行、阻塞、挂起和终止。了解线程状态有助于调试和管理线程。 **七、等待句柄** `WaitHandle`类提供了一种等待多个线程完成的方法。例如，`ManualResetEvent`和`AutoResetEvent`可以用来控制线程间的同步。 **八、同步环境** `System.Threading`命名空间提供了许多类，如`Mutex`、`Semaphore`和`Monitor`，用于在多线程环境中控制资源的访问。 **九、使用多线程** 多线程在UI应用程序中特别有用，如`BackgroundWorker`类允许在后台线程执行长时间运行的任务，不阻塞用户界面。 **十、BackgroundWorker类** `BackgroundWorker`简化了异步操作的实现，提供事件处理程序来监控进度和错误。 **十一、ReaderWriterLock类** `ReaderWriterLock`（已被弃用，推荐使用`ReaderWriterLockSlim`）提供了读写锁，允许多个读取者同时访问，但限制同时只有一个写入者。 **十二、线程池** 线程池是一种优化资源利用率的技术，可以减少创建和销毁线程的开销。 **十三、异步委托** 异步委托如`BeginInvoke`和`EndInvoke`允许在后台线程上执行方法，而不阻塞调用线程。 **十四、计时器** `Timer`类提供了一种在指定间隔后执行回调的方法，适用于周期性任务。 **十五、局部储存** `ThreadLocal<T>`类用于创建线程相关的局部变量，每个线程都有其独立的副本。 **十六、高级话题** 包括非阻止同步（如`WaitHandle.WaitOne()`和`Monitor.Pulse()`）、`Suspend`和`Resume`（不推荐使用）以及如何安全地终止线程。 学习这些概念和技术，开发者可以更好地理解和利用C#中的多线程功能，创建高效、可靠的并发应用程序。