.NET 框架与多线程
摘要 本文介绍了.NET框架的基本概念并简要的描述了如何利用.NET框架编写多线程程序。 目录 概述 功能特性 编程模型 线程概述 线程控制 线程同步 概述 Microsoft.NET代表了一个集合、一个环境、一个可以作为平台支持下一代Internet的可编程结构，它通过使用HTTP，XML等标准，使得各个系统平台间互操作性成为现实，Microsoft.NET最重要部分是.NET框架，.NET框架是一种新的计算平台，它简化了在高度分布式Internet环境中的应用程序开发，它支持超过20种不同的编程语言，它帮助开发人员把精力集中在实现商业逻辑的核心上，使开发人员的经验在面对类型大不相同的应用程序（如基于 Windows 的应用程序和基于 Web 的应用程序）时保持一致，在未来的版本中甚至仅仅在程序发布时才需要指定发布的类型（作为Win Form还是Web Form）。
如上图，.NET框架由2部分组成：公共语言运行时（CLR：是.NET开发人员的源代码和硬件底层之间的 中间媒介，所有的.NET 代码都在CLR中运行）和框架类库（FCL：包括数据访问组件、基础类库以及WebForm、WinForm、Web Services模板）。
功能特性
CLR和FCL紧密结合在一起，提供了不同系统之间交叉与综合的解决方案与服务，创造了可控的、安全的、功能丰富的应用开发环境，以下是它们提供的部分功能。
一次运行，总能运行
所有的开发人员几乎都知道“Dll Hell”版本控制问题（当新安装的应用程序的组件覆盖旧有应用程序的组件时，导致旧有程序无法正常运行）。为了彻底消除“DLL Hell”现象，.NET框架的结构已与应用程序组件隔离，应用程序运行时必须加载生成时所用到的组件以确保应用程序总是能正常运行。
简化部署
在.NET框架里软件安装的方式是XCOPY，如同在DOS下一样，只需要将应用程序复制到某个目录就完成了安装，卸载应用程序只需要删除目录。
自动内存管理
对于托管资源您再也不必在类里写析构函数（Finalize）进行清理，垃圾管理（GC）可以自动跟踪资源使用，确保不会产生资源泄漏，实际上GC对Finalize的调用时间和次序是不确定的。但是微软建议用户一定要记得在Dispose 方法里释放非托管资源如数据库连接、文件等。
类型安全
每个对象都是单根继承自Object（注：也有人认为是继承自Iobject接口）以确保在运行时可以通过调用GetType方法可以确定对象的类型，通常强制转换为基类型被认为是安全的隐式转换。CLR可以验证所有代码是否类型安全，类型安全能确保总是以兼容的方式访问被分配对象。
编程模型
以前在Windows平台下进行软件开发的C++开发人员大多使用的是微软基础类库（MFC）或者Win32 APIs，Visual Basic用户使用的是Visual Basic API，Delphi用户使用的是Borland公司的VCL，Java用户使用JDK，彼此之间很难兼容、相互调用，软件开发人员有时也难以取舍，而.NET框架统一了当前各种不同的架构，.NET框架为开发人员提供了一个统一的、面向对象的、层次化的、可扩展的框架类库――FCL，开发人员不再需要学习多种架构只须学习.NET框架就能灵活的采用各种不同的编程语言进行开发，.NET框架还实现了跨语言的继承、错误处理、调试。
在.NET框架里从C#，VB.NET，J#到C++的所有编程语言都是相互平等的，开发人员可以自由选择自己喜欢的语言，如下不同语言的程序代码：
| C#： class Hello { static void Main()//程序的出口点 { System.Console.Write( "Hello, World!" );//输出Hello, World! } } VB.NET： Module Hello Sub Main() '程序的出口点 System.Console.Write( "Hello, World!" ) '输出Hello, World! End Sub End Module 在编译器上最终生成的都是如下的IL（中间语言）代码： IL_0000: ldstr "Hello, World!" IL_0005: call void [mscorlib]System.Console::Write(string) IL_000a: ret |
|
public class MyThread { public static void Work() { try { for( int i = 0; i < 4; i++ ) { Console.WriteLine( Thread.CurrentThread.Name + "正在计算" + i.ToString() ); Thread.Sleep( 50 ); } } catch( ThreadAbortException e ) { Console.WriteLine( "错误信息：{0}", e.Message ); Thread.ResetAbort();//取消主线程要求中止的请求，如不执行则ThreadAbortException会在catch块末端再次引发 } Console.WriteLine( Thread.CurrentThread.Name + "完成工作！" ); } } class ThreadAbortTest { public static void { Console.WriteLine( "主线程启动！"); Thread thread = new Thread( new ThreadStart( MyThread.Work ) );//MyThread.Work代表要执行的线程函数，它可以是静态的，也可以是某个类实例的方法，它是要执行的线程函数的委托 thread.Name = "MyThread"; thread.Start();//线程启动后将被CPU调度，但不一定是马上执行，所以同样的例子在不同的机器上可能会有不同的结果。 Console.WriteLine( "主线程第一次休眠！"); Thread.Sleep( 100 ); Console.WriteLine( "MyThread被挂起！"); thread.Suspend();//挂起子线程 Console.WriteLine( "主线程第二次休眠！"); Thread.Sleep( 100 ); Console.WriteLine( "MyThread被恢复！"); thread.Resume();//恢复子线程 thread.Abort();//终止子线程 thread.Join();//直到到子线程完全终止了，主线程才继续运行 Console.WriteLine( "主线程终止！" ); Console.ReadLine(); } } |
线程同步
启动线程很容易，但是让他们协调工作却很难，设计一个多线程的程序时最难的就是计算出并发的线程会在哪里冲突并用同步逻辑来阻止冲突的发生。
.NET框架提供了下面的几个线程同步类：
AutoResetEvent：阻塞线程直到另一个线程设置事件
Interlocked：以线程安全的方式进行简单操作、如递增或递减整数
ManualResetEvent：阻塞一个或多个线程直到另一个线程设置事件
Monitor：防止一个以上的线程同时访问一个资源
Mutex：防止一个或多个以上的线程同时访问一个资源，并能跨越应用程序或进程的边界
ReaderWriterLock：使多个线程可以同时读取一个资源，但不允许重叠的读写或写操作
在以上几个类里面我们用得最多是Monitor，下面将重点对Monitor类进行讲解：
Monitor的几个重要的方法：
Enter：在访问资源前调用并在该资源上声明一个锁以判断是否该资源被其他资源所占用，如果是则该线程被阻塞直到可以获得该资源为止。
Exit：在访问完该资源后调用以释放对资源的锁便于其他线程访问。
Wait：暂时放弃调用线程对该资源的锁。
Pluse：通知在Wait中阻塞的线程，使得下一个等待线程在当前线程释放锁后可以运行。
在C#里有lock关键字以取代Monitor的Enter和Exit，在功能上
lock ( SomeResource )
{
//您的处理代码
}
等价于：
Monitor.Enter( SomeResource );
try
{
//您的处理代码
}
finally
{
Monitor.Exit( );
}
|
|
class MonitorSample { private Queue _queue = new Queue(); public void Producer() { int counter = 0; lock( _queue )//判断该资源是否被其他线程占用 { while( counter < 2 ) { Monitor.Wait( _queue );//暂时放弃调用线程对该资源的锁，让Consumer执行 _queue.Enqueue( counter );//生成一个资源 Console.WriteLine( String.Format( "生产：{0}", counter ) ); Monitor.Pulse( _queue );//通知在Wait中阻塞的Consumer线程即将执行 counter++; } } } public void Consumer() { lock( _queue ) { Monitor.Pulse( _queue );//通知在Wait中阻塞的Producer线程即将执行 while( Monitor.Wait( _queue, 10 ) ) { int counter = ( int ) _queue.Dequeue();//取出一个资源 Console.WriteLine( String.Format( "消费：{0}", counter ) ); Monitor.Pulse( _queue );//通知在Wait中阻塞的Producer线程即将执行 } } } static void Main(string[] args) { MonitorSample monitor = new MonitorSample(); Thread producer = new Thread( new ThreadStart( monitor.Producer ) ); Thread consumer = new Thread( new ThreadStart( monitor.Consumer ) ); producer.Start(); consumer.Start(); producer.Join(); consumer.Join(); Console.ReadLine(); } } |
小结
本文仅仅只是展示了.NET框架强大功能的冰山一角，通过两个实例具体讲解了在.NET框架下开发多线程程序的必备知识，当您熟悉以后应该也会认为编写多线程程序是.NET框架里最有趣和有用的东西。
参考资源
Microsoft Developer Network http://msdn.microsoft.com
Microsoft .NET 程序设计技术内幕 Jeff Prosise，王铁等译，清华大学出版社
袁剑
Microsoft ASP.NET MVP
http://blog.joycode.com/gOODiDEA
| 欢迎访问最专业的网吧论坛,无盘论坛,网吧经营,网咖管理,网吧专业论坛
https://bbs.txwb.com
关注天下网吧微信/下载天下网吧APP/天下网吧小程序，一起来超精彩
|
本文来源：vczx 作者：佚名
天下网吧 网吧天下
闽公网安备35010202000238号
