[多線程] Thread

来源:https://www.cnblogs.com/ASsss/archive/2019/02/26/10438885.html
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多線程 概述 單任務處理：一個任務完成後才能進行下一個任務。 多任務處理：CPU分時操作，每個任務看似同時運行。 進程 應用程式的一個運行實例，包含程式所需資源的記憶體區域，是操作系統進行資源分配的單元，進程隔離了正在執行的不同程式。(打開某一個軟體,分配CPU,隔離其他軟體) 優點：進程間相互獨立， ...


 

多線程

概述

單任務處理：一個任務完成後才能進行下一個任務。

多任務處理：CPU分時操作，每個任務看似同時運行。

進程

應用程式的一個運行實例，包含程式所需資源的記憶體區域，是操作系統進行資源分配的單元，進程隔離了正在執行的不同程式。(打開某一個軟體,分配CPU,隔離其他軟體)

優點：進程間相互獨立，互不影響。

線程

進程中的一個執行單元(進程是程式邊界，要靠線程執行程式，線程指向方法，執行完畢釋放線程),是CPU分配時間片的單位，一個進程可以包含多個線程，且相互獨立，共用當前進程所有資源。

優點：

  1. 併發執行，合理使用CPU資源。
  2. 相同程式的線程共用堆記憶體。

缺點：

  1. 頻繁創建/銷毀線程增加性能開銷。
  2. 訪問共用資源可能造成衝突。
  3. 輔助線程不能訪問Unity API。

註意事項：

  1. Unity的API不能在輔助線程運行。
  2. Unity定義的基本結構(int,Vector3,Quaternion等)可以在輔助線程計算。
  3. Unity定義的基本類型的函數可以在分線程運行。

多線程

在單核系統的一個單位時間內，CPU只能運行單個線程，運行順序取決於線程的優先順序。如果在單位時間內線程未能完成執行，系統就會把線程的狀態信息保存到線程的本地存儲器（TLS） 中，以便下次執行時恢復執行。因為切換頻密，所以多線程可被視作同時運行，而實際只是一個假象。

在多核系統的一個單位時間內，進程或線程可以在不同的CPU中運行，使得真正的並行處理。

適用性

耗時的任務，通過多線程可以並行處理。

一個程式完成多個任務，通過多個線程使用多核CPU來處理，可以提升性能。

多線程實現

命名空間：System.Threading;

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using System.Threading;

public class ThreadDemo1 : MonoBehaviour
{
    private Thread thread;
    private void Start01()
    {
        //Func1();//同步調用  一次性完成0 1 2 3 4 ....

        //線程調用
        //thread = new Thread(Fun1);
        //thread.Start();
        //睡眠一秒 期間沒有CPU調度 0 睡眠一秒,依次迴圈 1 2 3 4... 

        //thread = new Thread(Fun2);
        //thread.Start(5);
        //方法重載  參數object類型

        thread = new Thread(Fun4);
        thread.Start();

        //ThreadPool.QueueUserWorkItem(Fun3,null);
        //線程池開闢的線程無法設置前後臺/優先順序等
        //通過線程池開闢線程 不能Start啟用
    }
    //thread.Start()  //無參
    private void Fun1()
    {
        for (int i = 0; i < 30; i++)
        {
            signal.WaitOne(3000);
            //整數  代表最長的等待時間
            Thread.Sleep(1000);
            print(i);
        }
    }
    ////thread.Start(5)  //有參
    private void Fun2(object o)
    {
        int count = (int)o;
        for (int i = 0; i < count; i++)
        {
            Thread.Sleep(1000);
            print(i);
        }
    }
    /// <summary>
    /// 對象池
    /// </summary>
    private void Fun3(object o)
    {
        //int[] arr = (int[])o;
        //int count = (int)o;
        for (int i = 0; i < 5; i++)
        {
            Thread.Sleep(1000);//模擬此時操作一分鐘
            print(i);//主線程 卡   指的就是生命周期

        }
    }

    /// <summary>
    /// 死迴圈 怎麼辦
    /// </summary>
    private void Fun4()
    {
        int n = 0;
        while (true)
        {
            Thread.Sleep(1000);
            print(++n);
        }
    }
    /// <summary>
    /// 退出線程
    /// </summary>
    private void OnApplicationQuit()
    {
        //thread.Abort();
        //結束線程
        //主線程卡頓的情況  可以開闢新的線程
    }
    /// <summary>
    /// 信號燈
    /// </summary>
    private ManualResetEvent signal;

    private void Start()
    {
        //信號燈 綠燈行  紅燈停
        signal = new ManualResetEvent(true);
        //true表示綠燈 false 表示紅燈
        thread = new Thread(Fun1);
        thread.Start();
    }
    private void OnGUI()
    {
        if (GUILayout.Button("線程暫停"))
        {
            signal.Reset();
        }
        if (GUILayout.Button("線程繼續"))
        {
            signal.Set();
        }
    }
}
View Code

Thread 

  1. 創建線程: 創建Thread類的一個對象，分配一個線程工作方法 。

             Thread thread = new Thread(工作方法);

  1. 啟動線程：Start方法。

             thread.Start();

  1. 終止線程：工作方法自然退出、線程終止。

             thread. Abort ();

ThreadPool

在頻繁創建和銷毀線程時使用線程池技術，可以有效減少時間以及系統資源的開銷。

ThreadPool.QueueUserWorkItem(工作方法);

 

前/後臺線程

 

前臺線程：程式必須等待所有前臺線程結束後才能退出。(只要有一個前臺線程未退出，進程就不會終止！即說的就是程式不會關閉！)[Thread創建的線程預設前臺線程]

 

後臺線程：程式不考慮後臺線程，後臺線程隨程式退出而結束。[ThreadPool創建的線程預設後臺線程]

 

備註：Unity程式退出後，前臺線程也隨即關閉。

 

新建的子線程可以是前臺線程或者後臺線程，前臺線程必須全部執行完，即使主線程關閉掉，這時進程仍然存活。

 

線程狀態

未啟動狀態 Unstarted：創建線程對象。

運行狀態Running：執行綁定的方法。

等待睡眠阻塞狀態 WaitSleepJoin：暫時停止執行，資源交給其他線程使用。

終止狀態 Stopped：線程銷毀。

 

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using System;
using UnityEngine.UI;
using System.Threading;


public class ThreadDemo : MonoBehaviour
{
    private int second = 60;
    private Text text;
    private void Start()
    {
        text = GetComponent<Text>();
        Thread thread = new Thread(Timer);
        thread.Start();
    }
    private void Update()
    {
        if (action!=null)
        {
            action();
            action = null;
        }
    }
    private void Timer()
    {
        while (second>0)
        {
            Thread.Sleep(1000);//睡一會  期間沒有CPU的調度

            action = () =>
            {
                second--;
                text.text = string.Format("{0:d2}:{1:d2}", second / 60, second % 60);
            };
        }   
    }
    private Action action;
}

線程同步

需要同步的原因： 

多個線程同一時刻訪問共用資源(線程共用實例變數，靜態變數)，由於每個線程都不知道其他線程的操作，結果將產生不可預知的數據損壞。 

 

同步：

線程之間相互等待排隊執行。

 

如何同步：

將需要同步的代碼用關鍵字lock鎖定，鎖定後該代碼對於線程來講就是獨占使用的。當其他線程試圖進入被鎖定的臨界區時，只能等待解鎖後才可訪問。因此鎖定代碼時是排隊訪問的，所以叫線程同步。 

 

Lock鎖原理：

對象在堆中的分配：實例成員、同步塊索引 (預設索引-1)、類型指針(指向類型對象)。      

對象上鎖後，同步索引塊會指向同步塊數組中的一個對象。

當其他對象執行lock的時候會等待該對象同步索引設置為-1。

 

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using System.Threading;

public class Bank
{
    public static int Money = 1;
    public static object o = new object();
    //必須使用引用類型
    //優先使用object
    public static void Get(int val)
    {
        lock (o)//-1   0  只有是-1的時候  鎖打開  否則鎖關閉
        {          //同步塊索引 類型對象指針
                   //共用讀  獨占寫
                   //枷鎖(對象)  流程
            if (Money >= val)
            {
                //線程衝突 0  -1   -2  如何解決？？？加鎖
                Thread.Sleep(1000);
                Money -= val;
                Debug.Log("取錢成功!餘額：" + Money);
            }
            else
            {
                Debug.Log("取錢失敗!餘額：" + Money);
            }
            //線程離開代碼塊  索引塊  設置為-1
        }
    }
}


public class ThreadDemo2 : MonoBehaviour
{
    private void Start()
    {
        //Bank.Get(1);  //同步調用  排隊
        ThreadPool.QueueUserWorkItem(o =>
        {
            Bank.Get(1);
        });
        ////線程調用(多線程)  不排隊
    }
}

 


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