一、確定多線程的結束時間,thread的IsAlive屬性 在多個線程運行的背景下,瞭解線程什麼時候結束,什麼時候停止是很有必要的。 案例:老和尚念經計時,2本經書,2個和尚念,一人一本,不能撕破,最短時間念完,問老和尚們念完經書最短需要多長時間。 分析:首先在開始念經的時候給計時,記為A,最後在記 ...
一、確定多線程的結束時間,thread的IsAlive屬性
在多個線程運行的背景下,瞭解線程什麼時候結束,什麼時候停止是很有必要的。
案例:老和尚念經計時,2本經書,2個和尚念,一人一本,不能撕破,最短時間念完,問老和尚們念完經書最短需要多長時間。
分析:首先在開始念經的時候給計時,記為A,最後在記下慢和尚念完經書時的時間,記為B。求B-A
代碼:IsAlive屬性:標識此線程已啟動並且尚未正常終止或中止,則為 true,再念,沒念完,努力中;否則為 false,念完啦,歇著。
//和尚1,和尚2 public Thread td1, td2; public void StarThread() { //開啟一個線程執行Hello方法,即和尚1念菠蘿菠蘿蜜 ThreadStart ts = new ThreadStart(Hello); td1 = new Thread(ts); td1.Start(); } public void StarThread1() { //開啟一個線程執行Welcome方法,即和尚2念大金剛經 ThreadStart ts = new ThreadStart(Welcome); td2 = new Thread(ts); td2.Start(); } public string sayh="", sayw=""; //菠蘿菠蘿蜜 public void Hello() { //念 sayh = "Hellow everyone ! "; } //大金剛經 public void Welcome() { //念 sayw = "Welcome to ShangHai ! "; //偷懶10秒 Thread.Sleep(10000); } protected void btn_StarThread_Click(object sender, EventArgs e) { //記時開始,預備念 Response.Write("開始念的時間: "+DateTime.Now.ToString() + "</br>"); //和尚1就位 StarThread(); //和尚2就位 StarThread1(); int i = 0; while (i == 0) { //判斷線程的IsAlive屬性 //IsAlive標識此線程已啟動並且尚未正常終止或中止,則為 true;否則為 false。 //如果兩個都為false說明,線程結束終止 if (!td1.IsAlive && !td2.IsAlive) { i++; if (i == 1) { //念得內容,繞梁三尺。 Response.Write("我們年的內容: "+(sayh + " + " + sayw) + "</br>"); Response.Write("念完時的時間: "+DateTime.Now.ToString()); Response.End(); } } } }
二、線程優先順序,thread的ThreadPriority屬性
線程優先順序區別於線程占有cpu時間的多少,當然優先順序越高同等條件下占有的cpu時間越多。級別高的執行效率要高於級別低的。
優先順序有5個級別:Lowest<BelowNormal<Normal<AboveNormal<Highest;預設為Normal。
案例:老和尚娶媳婦。佛祖說:你們3個和尚,清修刻苦,現特許你們娶媳婦啦,不過娶媳婦的只能是你們三個中間的一人。條件是我手中的經書誰能先念完,誰可以娶。
分析:和尚平時都很刻苦,各有特點,平時和尚1在lowest環境下念經,和尚2在normal環境下念經,和尚3在Highest環境下念經。
protected void btn_StarThread_Click(object sender, EventArgs e) { Write(); } //i為和尚1念的頁數 //j為和尚2念的頁數 //k為和尚3念的頁數 //c為經書總頁數 int i=0,j=0,k=0,c=10000000; //和尚1念經 public void Jsi() { while (i <= c) { i+=1; } } //和尚2念經 public void Jsj() { while (j <= c) { j+=1; } } //和尚3念經 public void Jsk() { while (k <= c) { k+=1; } } public void Write() { //開啟線程計算i ThreadStart sti = new ThreadStart(Jsi); Thread tdi = new Thread(sti); //設置線程優先順序為Lowest。和尚1在Lowest環境下念經 tdi.Priority = ThreadPriority.Lowest; //開啟線程計算j ThreadStart stj = new ThreadStart(Jsj); Thread tdj = new Thread(stj); //設置線程優先順序為Normal。和尚2在Normal環境下念經 tdj.Priority = ThreadPriority.Normal; //開啟線程計算k ThreadStart stk = new ThreadStart(Jsk); Thread tdk = new Thread(stk); //設置線程優先順序為Highest。和尚3在Highest環境下念經 tdk.Priority = ThreadPriority.Highest; //開始 tdj.Start(); tdk.Start(); tdi.Start(); int s = 0; while (s==0) { if (k > c) { s++; Response.Write("比賽結束,結果如下:</br></br>"); Response.Write("和尚1在Lowest環境下念經:" + i + "頁</br>和尚2在Normal環境下念經:" + j + "頁</br>和尚3在Highest環境下念經:" + k + "頁</br></br>"); Response.Write("佛祖又說:你念或者不念,蒼老師,就在那裡!"); Response.End(); } } } 註意:Lowest優先順序可能會出現執行快於normal優先順序的情況。
三、線程通信之Monitor類
如果,你的線程A中運行鎖內方法時候,需要去訪問一個暫不可用資源B,可能在B上需耗費很長的等待時間,那麼這時候你的線程A,將占用鎖內資源,阻塞其它線程訪問鎖定內容,造成性能損失。你該怎麼解決這樣子的問題呢?這樣,讓A暫時放棄鎖,停留在鎖中的,允許其它線程訪問鎖,而等B資源可用時,通知A讓他繼續鎖內的操作。是不是解決啦問題,這樣就用到啦這段中的Monitor類,提供的幾個方法:Wait(),Pulse(),PulseAll(),這幾個方法只能在當前鎖定中使用。
Wait():暫時中斷運行鎖定中線程操作,釋放鎖,時刻等待著通知複活。
Pulse():通知等待該鎖線程隊列中的第一個線程,此鎖可用。
PulseAll():通知所有鎖,此鎖可用。
案例:嵩山少林和尚開會。主持人和尚主持會議會不停的上舞臺講話,方丈會出來宣佈大會開始,弟子們開始討論峨眉山怎麼走。
分析:主持人一個線程,方丈一個線程,弟子們一個線程,主持人貫徹全場。
public class MutexSample { static void Main() { comm com = new comm(); com.dhThreads(); Console.ReadKey(); } } public class comm { //狀態值:0時主持人和尚說,1時方丈說,2時弟子們說,3結束。 int sayFla; //主持人上臺 int i = 0; public void zcrSay() { lock (this) { string sayStr; if (i == 0) { //讓方丈說話 sayFla = 1; sayStr = Thread.CurrentThread.Name+"今晚,陽光明媚,多雲轉晴,方丈大師,程祥雲而來,傳揚峨眉一隅,情況如何,還請方丈閃亮登場。"; Console.WriteLine(sayStr); i++; //此時sayFla=1通知等待的方丈線程運行 Monitor.Pulse(this); //暫時鎖定主持人,暫停到這裡,釋放this讓其它線程訪問 Monitor.Wait(this); } //被通知後,從上一個鎖定開始運行到這裡 if (i == 1) { //讓弟子說話 sayFla = 2; sayStr = Thread.CurrentThread.Name + "看方丈那幸福的表情,徜徉肆恣,願走的跟他去吧。下麵請弟子們各抒己見"; Console.WriteLine(sayStr); i++; //此時sayFla=12通知等待的弟子線程運行 Monitor.Pulse(this); //暫時鎖定主持人,暫停到這裡,釋放this讓其它線程訪問 Monitor.Wait(this); } //被通知後,從上一個鎖定開始運行到這裡 if (i == 2) { sayFla = 3; sayStr = Thread.CurrentThread.Name + "大會結束!方丈幸福!!蒼老師你在哪裡?!!放開那女孩 ..."; Console.WriteLine(sayStr); i++; Monitor.Wait(this); } } } //方丈上臺 public void fzSay() { lock (this) { while (true) { if (sayFla != 1) { Monitor.Wait(this); } if (sayFla == 1) { Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name + "藍藍的天空,綠綠的湖水,我看見,咿呀呀呀,看見一老尼,咿呀呀,在水一方。願意來的一起來,不願來的蒼老師給你們放寺里。。咿呀呀,我走啦。。。"); //交給主持人 sayFla = 0; //通知主持人線程,this可用 Monitor.Pulse(this); } } } } //弟子上臺 public void dzSay() { lock (this) { while (true) { if (sayFla != 2) { Monitor.Wait(this); } if (sayFla == 2) { Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name + "果真如此的話,還是方丈大師自己去吧!! 祝福啊 .... "); //交給主持人 sayFla = 0; Monitor.Pulse(this); } } } } public void dhThreads() { Thread zcrTd = new Thread(new ThreadStart(zcrSay)); Thread fzTd = new Thread(new ThreadStart(fzSay)); Thread dzTd = new Thread(new ThreadStart(dzSay)); zcrTd.Name = "主持人:"; fzTd.Name = "方丈:"; dzTd.Name = "弟子:"; zcrTd.Start(); fzTd.Start(); dzTd.Start(); } }
四、線程排隊之Join
多線程,共用一個資源,先後操作資源。Join()方法,暫停當前線程,直到指定線程運行完畢,才喚醒當前線程。如果沒有Join,多線程隨機讀取公用資源,沒有先後次序。
案例:兩個和尚念一本經書,老和尚年前半本書,小和尚念後半本書,小和尚調皮,非要先念,就給老和尚用迷魂藥啦。。
分析:一本書6頁,小和尚4-6,老和尚1-3,兩個和尚,兩個線程。
public class 連接線程Join { //小和尚 public static Thread litThread; //老和尚 public static Thread oldThread; //老和尚念經 static void oldRead() { //老和尚被小和尚下藥 litThread.Join(); //暫停oldThread線程,開始litThread,直到litThread線程結束,oldThread才繼續運行,如果不適用Join將小和尚一句,老和尚一句,隨即沒有規則的。 for (int i = 1; i <= 3; i++) { Console.WriteLine(i); } } //小和尚念經 static void litRead() { for (int i = 4; i <= 6; i++) { Console.WriteLine(i); } } static void Main(string[] args) { oldThread = new Thread(new ThreadStart(oldRead)); litThread = new Thread(new ThreadStart(litRead)); oldThread.Start(); // FristThread.Join(); //暫停oldThread線程,開始litThread,直到litThread線程結束,oldThread才繼續運行 litThread.Start(); Console.ReadKey(); } }
五、多線程互斥鎖Mutex
互斥鎖是一個同步的互斥對象,適用於,一個共用資源,同時只能有一個線程能夠使用。
共用資源加互斥鎖,需要兩部走:1.WaitOne(),他將處於等待狀態知道可以獲取資源上的互斥鎖,獲取到後,阻塞主線程運行,直到釋放互斥鎖結束。2.ReleaseMutex(),釋放互斥鎖,是其它線程可以獲取該互斥鎖。
案例:和尚寫日記。最近寺廟香火不旺,為啦節約用水,方丈發話兩個和尚用一個本子寫日記。
分析:好比多個線程寫日誌,同時只能有一個線程寫入日誌文件。
public class 多線程互斥鎖Mutex { static void Main(string[] args) { IncThread ict = new IncThread("大和尚", 3); DecThread dct = new DecThread("小和尚", 3); Console.ReadKey(); } } class SharedRes { public static int count = 0; //初始化互斥鎖,沒被獲取 public static Mutex mtx = new Mutex(); ////初始化互斥鎖,被主調線程獲取 //public static Mutex mtx = new Mutex(true); } class IncThread { int num; public Thread thrd; public IncThread(string name ,int n) { thrd = new Thread(new ThreadStart(this.run)); thrd.Name = name; num = n; thrd.Start(); } //寫日記,過程 void run() { Console.WriteLine(thrd.Name + " , 等待互斥鎖 。"); SharedRes.mtx.WaitOne(); Console.WriteLine(thrd.Name + " ,獲得互斥鎖 。"); do { Thread.Sleep(500); SharedRes.count++; Console.WriteLine("今天我 " + thrd.Name + " 比較強,這樣寫吧 :" + SharedRes.count); num--; }while(num>0); Console.WriteLine(thrd.Name + " , 釋放互斥鎖 。"); SharedRes.mtx.ReleaseMutex(); } } class DecThread { int num; public Thread thrd; public DecThread(string name, int n) { thrd = new Thread(new ThreadStart(this.run)); thrd.Name = name; num = n; thrd.Start(); } //寫日記,過程 void run() { Console.WriteLine(thrd.Name + ", 等待互斥鎖 。"); SharedRes.mtx.WaitOne(); Console.WriteLine(thrd.Name + " ,獲得互斥鎖 。"); do { Thread.Sleep(500); SharedRes.count--; Console.WriteLine("今天我 " + thrd.Name + " 比較衰,這樣寫吧 :" + SharedRes.count); num--; } while (num > 0); Console.WriteLine(thrd.Name + " , 釋放互斥鎖 。"); SharedRes.mtx.ReleaseMutex(); } }
六、信號量semaphore
類似於互斥鎖,只不過他可以指定多個線程來訪問,共用資源。在初始化信號量的同時,指定多少個線程可以訪問,假如允許2個線程訪問,而卻有3個線程等待訪問,那麼他將只允許2個訪問,一旦已訪問的2個線程中有一個訪問完成釋放信號量,那麼沒有訪問的線程立馬可以進入訪問。
案例:和尚抓雞,3個和尚抓雞,只有兩隻雞,那麼雞圈管理員只允許2個和尚先進,抓到說三句話放下,出來,讓第三個和尚進去抓。
分析:三個線程,初始信號量允許2個線程訪問。
public class 信號量semaphore { static void Main(string[] args) { MyThread td1 = new MyThread("降龍"); MyThread td2 = new MyThread("伏虎"); MyThread td3 = new MyThread("如來"); td1.td.Start(); td2.td.Start(); td3.td.Start(); Console.ReadKey(); } } public class MyThread { //初始化,新號量,允許2個線程訪問,最大2也是2個。 public static Semaphore sem = new Semaphore(2,2); public Thread td; public MyThread(string name) { td = new Thread(new ThreadStart(this.Run)); td.Name = name; } //過程很美好 public void Run() { Console.WriteLine(td.Name+",等待一個信號量。"); sem.WaitOne(); Console.WriteLine(td.Name+",已經獲得新號量。"); Thread.Sleep(500); //很有深意的三句話 char[] cr = { 'a','o','e'}; foreach (char v in cr) { Console.WriteLine(td.Name+",輸出v: "+v); Thread.Sleep(300); } Console.WriteLine(td.Name+",釋放新號量。"); sem.Release(); } }
結束,笑納,海涵。