線程同步與線程非同步

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從線程執行任務的方式上可以分為線程同步和線程非同步。而為了方便理解,後面描述中用“同步線程”指代與線程同步相關的線程,同樣,用“非同步線程”表示與線程非同步相關的線程。 線程非同步就是解決類似前面提到的執行耗時任務時界面控制項不能使用的問題。如創建一個次線程去專門執行耗時的任務,而其他如界面控制項響應這樣的任務 ...


從線程執行任務的方式上可以分為線程同步和線程非同步。而為了方便理解,後面描述中用“同步線程”指代與線程同步相關的線程,同樣,用“非同步線程”表示與線程非同步相關的線程。

  線程非同步就是解決類似前面提到的執行耗時任務時界面控制項不能使用的問題。如創建一個次線程去專門執行耗時的任務,而其他如界面控制項響應這樣的任務交給另一個線程執行(往往由主線程執行)。這樣,兩個線程之間通過線程調度器短時間(時間片)內的切換,就模擬出多個任務“同時”被執行的效果。

  線程非同步往往是通過創建多個線程執行多個任務,多個工作線同時開工,類似多輛在寬廣的公路上並行的汽車同時前進,互不幹擾(讀者要明白,本質上並沒有“同時”,僅僅是操作系統玩的一個障眼法。但這個障眼法卻對提高我們的程式與用戶之間的交互、以及提高程式的友好性很有用,不是嗎)。

  在介紹線程同步之前,先介紹一個與此緊密相關的概念——併發問題。

  前面提到,線程都是獨立的執行單元,可以訪問共用的數據。也就是說,在一個擁有多個次線程的程式中,每個線程都可以訪問同一個共用的數據。再稍加思考你會發現這樣可能會出問題:由於線程調度器會隨機的掛起某一個線程(前面介紹的線程間的切換),所以當線程a對共用數據D的訪問(修改、刪除等操作)完成之前被掛起,而此時線程b又恰好去訪問數據D,那麼線程b訪問的則是一個不穩定的數據。這樣就會產生非常難以發現bug,由於是隨機發生的,產生的結果是不可預測的,這樣樣的bug也都很難重現和調試。這就是併發問題。

  為瞭解決多線程共同訪問一個共用資源(也稱互斥訪問)時產生的併發問題,線程同步就應運而生了。線程同步的機理,簡單的說,就是防止多個線程同時訪問某個共用的資源。做法很簡單,標記訪問某共用資源的那部分代碼,當程式運行到有標記的地方時,CLR(具體是什麼可以先不管,只要知道它能控制就行)對各線程進行調整:如果已有線程在訪問一資源,CLR就會將其他訪問這一資源的線程掛起,直到前一線程結束對該資源的訪問。這樣就保證了同一時間只有一個線程訪問該資源。打個比方,就如某資源放在只有一獨木橋相連的孤島上,如果要使用該資源,大家就得排隊,一個一個來,前面的回來了,下一個再去,前面的沒回來,後面的就原地待命。

  這裡只是把基本的概念及原理做了一個簡單的闡述,不至於看後面的程式時糊裡糊塗的。具體如何編寫代碼,下麵的段落將做詳細介紹。


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