多線程是許多操作系統(tǒng)所具有的特性，它能大大提高程序的運(yùn)行效率，所以多線程編程技術(shù)為編程者廣泛關(guān)注。目前微軟的.Net戰(zhàn)略正進(jìn)一步推進(jìn)，各種相關(guān)的技術(shù)正為廣大編程者所接受，同樣在.Net中多線程編程技術(shù)具有相當(dāng)重要的地位。本文我就向大家介紹在.Net下進(jìn)行多線程編程的基本方法和步驟。

  開始新線程
   
  在.Net下創(chuàng)建一個新線程是非常容易的，你可以通過以下的語句來開始一個新的線程：
     
  Thread thread = new Thread (new ThreadStart (ThreadFunc));  
  thread.Start ();
      
  第一條語句創(chuàng)建一個新的Thread對象，并指明了一個該線程的方法。當(dāng)新的線程開始時，該方法也就被調(diào)用執(zhí)行了。該線程對象通過一個System..Threading.ThreadStart類的一個實例以類型安全的方法來調(diào)用它要調(diào)用的線程方法。
      
  第二條語句正式開始該新線程，一旦方法Start（）被調(diào)用，該線程就保持在一個"alive"的狀態(tài)下了，你可以通過讀取它的IsAlive屬性來判斷它是否處于"alive"狀態(tài)。下面的語句顯示了如果一個線程處于"alive"狀態(tài)下就將該線程掛起的方法：
      
  if (thread.IsAlive) {    
  thread.Suspend ();   
  }

  不過請注意，線程對象的Start（）方法只是啟動了該線程，而并不保證其線程方法ThreadFunc（）能立即得到執(zhí)行。它只是保證該線程對象能被分配到CPU時間，而實際的執(zhí)行還要由操作系統(tǒng)根據(jù)處理器時間來決定。
   
  一個線程的方法不包含任何參數(shù)，同時也不返回任何值。它的命名規(guī)則和一般函數(shù)的命名規(guī)則相同。它既可以是靜態(tài)的（static）也可以是非靜態(tài)的（nonstatic）。當(dāng)它執(zhí)行完畢后，相應(yīng)的線程也就結(jié)束了，其線程對象的IsAlive屬性也就被置為false了。下面是一個線程方法的實例：

  public static void ThreadFunc()
   
  {
   
  for (int i = 0; i <10; i++) {
   
  Console.WriteLine("ThreadFunc {0}", i);
   
  }
   
  }
   
  前臺線程和后臺線程

  .Net的公用語言運(yùn)行時（Common Language Runtime，CLR）能區(qū)分兩種不同類型的線程：前臺線程和后臺線程。這兩者的區(qū)別就是：應(yīng)用程序必須運(yùn)行完所有的前臺線程才可以退出；而對于后臺線程，應(yīng)用程序則可以不考慮其是否已經(jīng)運(yùn)行完畢而直接退出，所有的后臺線程在應(yīng)用程序退出時都會自動結(jié)束。

  一個線程是前臺線程還是后臺線程可由它的IsBackground屬性來決定。這個屬性是可讀又可寫的。它的默認(rèn)值為false，即意味著一個線程默認(rèn)為前臺線程。我們可以將它的IsBackground屬性設(shè)置為true，從而使之成為一個后臺線程。

  下面的例子是一個控制臺程序，程序一開始便啟動了10個線程，每個線程運(yùn)行5秒鐘時間。由于線程的IsBackground屬性默認(rèn)為false，即它們都是前臺線程，所以盡管程序的主線程很快就運(yùn)行結(jié)束了，但程序要到所有已啟動的線程都運(yùn)行完畢才會結(jié)束。示例代碼如下：

  using System;
   
  using System.Threading;
   
  class MyApp
   
  {
   
  public static void Main ()
   
  {
   
  for (int i=0; i<10; i++) {
   
  Thread thread = new Thread (new ThreadStart (ThreadFunc));
   
  thread.Start ();
   
  }
   
  }
   
  private static void ThreadFunc ()
   
  {
   
  DateTime start = DateTime.Now;
   
  while ((DateTime.Now - start).Seconds <5)
   
  ;
   
  }
   
  }
   
  接下來我們對上面的代碼進(jìn)行略微修改，將每個線程的IsBackground屬性都設(shè)置為true，則每個線程都是后臺線程了。那么只要程序的主線程結(jié)束了，整個程序也就結(jié)束了。示例代碼如下：
  using System;
   
  using System.Threading;
   
  class MyApp
   
  {
   
  public static void Main ()
   
  {
   
  for (int i=0; i<10; i++) {
   
  Thread thread = new Thread (new ThreadStart (ThreadFunc));
   
  thread.IsBackground = true;
   
  thread.Start ();
   
  }
   
  }
   
  private static void ThreadFunc ()
   
  {
   
  DateTime start = DateTime.Now;
   
  while ((DateTime.Now - start).Seconds <5)
   
  ;
   
  }  
  }

  既然前臺線程和后臺線程有這種差別，那么我們怎么知道該如何設(shè)置一個線程的IsBackground屬性呢？下面是一些基本的原則：對于一些在后臺運(yùn)行的線程，當(dāng)程序結(jié)束時這些線程沒有必要繼續(xù)運(yùn)行了，那么這些線程就應(yīng)該設(shè)置為后臺線程。比如一個程序啟動了一個進(jìn)行大量運(yùn)算的線程，可是只要程序一旦結(jié)束，那個線程就失去了繼續(xù)存在的意義，那么那個線程就該是作為后臺線程的。而對于一些服務(wù)于用戶界面的線程往往是要設(shè)置為前臺線程的，因為即使程序的主線程結(jié)束了，其他的用戶界面的線程很可能要繼續(xù)存在來顯示相關(guān)的信息，所以不能立即終止它們。這里我只是給出了一些原則，具體到實際的運(yùn)用往往需要編程者的進(jìn)一步仔細(xì)斟酌。

  線程優(yōu)先級

  一旦一個線程開始運(yùn)行，線程調(diào)度程序就可以控制其所獲得的CPU時間。如果一個托管的應(yīng)用程序運(yùn)行在Windows機(jī)器上，則線程調(diào)度程序是由Windows所提供的。在其他的平臺上，線程調(diào)度程序可能是操作系統(tǒng)的一部分，也自然可能是.Net框架的一部分。不過我們這里不必考慮線程的調(diào)度程序是如何產(chǎn)生的，我們只要知道通過設(shè)置線程的優(yōu)先級我們就可以使該線程獲得不同的CPU時間。

  線程的優(yōu)先級是由Thread.Priority屬性控制的，其值包含：ThreadPriority.Highest、ThreadPriority.AboveNormal、ThreadPriority.Normal、ThreadPriority.BelowNormal和ThreadPriority.Lowest。從它們的名稱上我們自然可以知道它們的優(yōu)先程度，所以這里就不多作介紹了。
   
  線程的默認(rèn)優(yōu)先級為ThreadPriority.Normal。理論上，具有相同優(yōu)先級的線程會獲得相同的CPU時間，不過在實際執(zhí)行時，消息隊列中的線程阻塞或是操作系統(tǒng)的優(yōu)先級的提高等原因會導(dǎo)致具有相同優(yōu)先級的線程會獲得不同的CPU時間。不過從總體上來考慮仍可以忽略這種差異。你可以通過以下的方法來改變一個線程的優(yōu)先級。

  thread.Priority = ThreadPriority.AboveNormal;

  或是：

  thread.Priority = ThreadPriority.BelowNormal;

  通過上面的第一句語句你可以提高一個線程的優(yōu)先級，那么該線程就會相應(yīng)的獲得更多的CPU時間；通過第二句語句你便降低了那個線程的優(yōu)先級，于是它就會被分配到比原來少的CPU時間了。你可以在一個線程開始運(yùn)行前或是在它的運(yùn)行過程中的任何時候改變它的優(yōu)先級。理論上你還可以任意的設(shè)置每個線程的優(yōu)先級，不過一個優(yōu)先級過高的線程往往會影響到其他線程的運(yùn)行，甚至影響到其他程序的運(yùn)行，所以最好不要隨意的設(shè)置線程的優(yōu)先級。  
   
  掛起線程和重新開始線程

  Thread類分別提供了兩個方法來掛起線程和重新開始線程，也就是Thread.Suspend能暫停一個正在運(yùn)行的線程，而Thread.Resume又能讓那個線程繼續(xù)運(yùn)行。不像Windows內(nèi)核，.Net框架是不記錄線程的掛起次數(shù)的，所以不管你掛起線程過幾次，只要一次調(diào)用Thread.Resume就可以讓掛起的線程重新開始運(yùn)行。

  Thread類還提供了一個靜態(tài)的Thread.Sleep方法，它能使一個線程自動的掛起一定的時間，然后自動的重新開始。一個線程能在它自身內(nèi)部調(diào)用Thread.Sleep方法，也能在自身內(nèi)部調(diào)用Thread.Suspend方法，可是一定要別的線程來調(diào)用它的Thread.Resume方法才可以重新開始。這一點(diǎn)是不是很容易想通的??？下面的例子顯示了如何運(yùn)用Thread.Sleep方法：

  while (ContinueDrawing) {   
  DrawNextSlide ();  
  Thread.Sleep (5000);  
  }

  終止線程
   在托管的代碼中，你可以通過以下的語句在一個線程中將另一個線程終止掉：
  thread.Abort ();
  下面我們來解釋一下Abort（）方法是如何工作的。因為公用語言運(yùn)行時管理了所有的托管的線程，同樣它能在每個線程內(nèi)拋出異常。Abort（）方法能在目標(biāo)線程中拋出一個ThreadAbortException異常從而導(dǎo)致目標(biāo)線程的終止。不過Abort（）方法被調(diào)用后，目標(biāo)線程可能并不是馬上就終止了。因為只要目標(biāo)線程正在調(diào)用非托管的代碼而且還沒有返回的話，該線程就不會立即終止。而如果目標(biāo)線程在調(diào)用非托管的代碼而且陷入了一個死循環(huán)的話，該目標(biāo)線程就根本不會終止。不過這種情況只是一些特例，更多的情況是目標(biāo)線程在調(diào)用托管的代碼，一旦Abort（）被調(diào)用那么該線程就立即終止了。

  在實際應(yīng)用中，一個線程終止了另一個線程，不過往往要等那個線程完全終止了它才可以繼續(xù)運(yùn)行，這樣的話我們就應(yīng)該用到它的Join（）方法。示例代碼如下：

  thread.Abort (); // 要求終止另一個線程   
  thread.Join (); // 只到另一個線程完全終止了，它才繼續(xù)運(yùn)行

  但是如果另一個線程一直不能終止的話（原因如前所述），我們就需要給Join（）方法設(shè)置一個時間限制，方法如下：

  thread.Join (5000); // 暫停5秒
  
  這樣，在5秒后，不管那個線程有沒有完全終止，本線程就強(qiáng)行運(yùn)行了。該方法還返回一個布爾型的值，如果是true則表明那個線程已經(jīng)完全終止了，而如果是false的話，則表明已經(jīng)超過了時間限制了。
   
  時鐘線程
  
  .Net框架中的Timer類可以讓你使用時鐘線程，它是包含在System.Threading名字空間中的，它的作用就是在一定的時間間隔后調(diào)用一個線程的方法。下面我給大家展示一個具體的實例，該實例以1秒為時間間隔，在控制臺中輸出不同的字符串，代碼如下：
  
  using System;  
  using System.Threading;  
  class MyApp  
  {
  private static bool TickNext = true;  
  public static void Main ()  
  {  
  Console.WriteLine ("Press Enter to terminate...");  
  TimerCallback callback = new TimerCallback (TickTock);  
  Timer timer = new Timer (callback, null, 1000, 1000);   
  Console.ReadLine ();   
  }   
  private static void TickTock (object state)    
  {   
  Console.WriteLine (TickNext ? "Tick" : "Tock");   
  TickNext = ! TickNext;    
  }    
  }  
  從上面的代碼中，我們知道第一個函數(shù)回調(diào)是在1000毫秒后才發(fā)生的，以后的函數(shù)回調(diào)也是在每隔1000毫秒之后發(fā)生的，這是由Timer對象的構(gòu)造函數(shù)中的第三個參數(shù)所決定的。程序會在1000毫秒的時間間隔后不斷的產(chǎn)生新線程，只到用戶輸入回車才結(jié)束運(yùn)行。不過值得注意的是，雖然我們設(shè)置了時間間隔為1000毫秒，但是實際運(yùn)行的時候往往并不能非常精確。因為Windows操作系統(tǒng)并不是一個實時系統(tǒng)，而公用語言運(yùn)行時也不是實時的，所以由于線程調(diào)度的千變?nèi)f化，實際的運(yùn)行效果往往是不能精確到毫秒級的，但是對于一般的應(yīng)用來說那已經(jīng)是足夠的了，所以你也不必十分苛求。

  小結(jié)  
  本文介紹了在.Net下進(jìn)行多線程編程所需要掌握的一些基本知識。從文章中我們可以知道在.Net下進(jìn)行多線程編程相對以前是有了大大的簡化，但是其功能并沒有被削弱。使用以上的一些基本知識，讀者就可以試著編寫.Net下的多線程程序了。不過要編寫出功能更加強(qiáng)大而且Bug少的多線程應(yīng)用程序，讀者需要掌握諸如線程同步、線程池等高級的多線程編程技術(shù)。讀者不妨參考一些操作系統(tǒng)方面或是多線程編程方面的技術(shù)叢書。