• 【.NET 6】多线程的几种打开方式和代码演示


    前言:

    多线程无处不在,平常的开发过程中,应该算是最常用的基础技术之一了。以下通过Thread、ThreadPool、再到Task、Parallel、线程锁、线程取消等方面,一步步进行演示多线程的一些基础操作。欢迎大家围观。如果大佬们有其他关于多线程的拓展,也欢迎在评论区进行留言,大佬们的知识互助,是.net生态发展的重要一环,欢迎大佬们进行留言,帮助更多的人。

    本文章为了防爬虫,特此放上原文链接,如果大家在其他地方(博客园与CSDN以外的地方)搜索到,可以点以下链接,跳转回原文:

    https://www.cnblogs.com/weskynet/p/16391095.html

     

    以下博客内容使用的一些环境:

    系统环境:WIN 10

    .NET 环境: .NET 6

    VS 环境:VS 2022

    其他:没了

     

    以下正文:

     

    1、先创建一个.NET 6控制台项目,用来当做该博客文章的实验使用。

     

    2、快速创建一个线程。ParameterizedThreadStart是一个委托,传入的参数是一个object类型。

     

    代码:

    复制代码
    ParameterizedThreadStart threadStart = new((obj) => {
        Console.WriteLine($"当前线程 的 ID = {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
    });
    
    Thread thread = new Thread(threadStart);
    thread.Start();
    Console.WriteLine($"线程ID  = {thread.ManagedThreadId}");
    Console.ReadLine();
    复制代码

     

    3、以上代码执行结果下图所示

     

    4、新建一个类TestThread,以及一个测试方法,用来做测试使用。

     

    5、在program里面,把输出改成调用上面的方法再进行测试一下。

     

    6、执行以后的输出结果,如下图所示

     

    7、线程的等待(睡眠)。最简单的方式,是直接 Thread.Sleep(毫秒);

     

    8、Thread的Join方法。代表线程执行完毕以后,才可以继续执行后续的代码。如下图所示,在thread线程内部执行完成以后,很快就接着执行最后的打印输出方法了。可以和以上的第7点进行比较输出结果。

     

    9、Thread的Join方法,还可以传入参数,参数是毫秒值。代表等下当前线程执行多长时间,如果超出设定的毫秒数,就不等了,直接执行后续的代码。

     

    10、新增一个Test2方法,用来测试线程池ThreadPool使用。

     

    11、WaitCallback也是一个委托。传入需要在线程池内执行的方法名称。以下代码内,“线程池”字符串为执行的方法对应的参数。

     

    代码:

    复制代码
    using MultiThread;
    
    Console.WriteLine("Hello, World!");
    
    
    ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(TestThread.Test2),"线程池");
    
    Console.ReadLine();
    复制代码

     

    12、除了直接传入回调方法,也可以直接在线程池开启的方法内,直接写代码块来当做多线程执行的部分。如下图所示,睡眠1000ms以及执行的方法,在线程池内运行。

     

    13、线程池内,可以通过设置Manual信号量,来识别线程池内的线程时候执行完成。一般用 .Set(); 和 .WaitOne(); 结对进行,如下图代码、注释部分以及执行结果。(可以对比输出时间)

     

    14、使用Task快读创建一个线程。如下图所示。最简单的方法:Task.Run(()=>{ 代码块; });  

     

    15、也可以用以下方式,手动进行start启动,如图的代码所示。

     

    16、也可以使用Task.Factory创建一个任务工厂来实现。

     

    17、如果需要等待子线程执行完毕,才执行后续操作,可以使用Wait(); 来实现。

     

    18、如果只想等待子线程执行指定的时间,可以通过使用 Wait(毫秒数); 来实现。这样等待,例如500ms以后,不管子线程是不是还在浪,都不会等待,直接继续执行后续代码。

     

    19、 如果要在等待一段时间以后执行某些当做,可以使用Task.Delay(时间毫秒数).ContinuwWith( 要执行的代码块);如下图所示的代码、注释以及运行输出结果。

     

    20、如果有多个任务在执行期间,在任意一个线程执行完毕以后进行执行某种操作,可以使用 ContinueWhenAny来进行。如下图所示的代码、注释和运行结果,以及图后附有源码。

     

    代码:

    复制代码
    Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>>Hello, World!");
    
    Task[] tasks = new Task[3];
    TaskFactory factory = new();
    tasks[0] = factory.StartNew(x => {
        Thread.Sleep(1000);
        Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>> tasks 0");
    },null);
    
    tasks[1] = factory.StartNew(x => {
        Thread.Sleep(2000);
        Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>> tasks 1");
    }, null);
    
    tasks[2] = factory.StartNew(x => {
        Thread.Sleep(3000);
        Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>> tasks 2");
    }, null);
    
    factory.ContinueWhenAny(tasks, x =>
    {
        Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>> 我不晓得要打印啥子 ~ ~ ");
    
    });
    
    Console.ReadLine();
    复制代码

     

    21、如果要等任务全部执行完毕以后才执行某个代码块,可以使用ContinueWhenAll。

     

    22、使用TaskWaitAny() 也可以实现任意任务执行完毕以后,执行后续动作。但是会占用主线程资源。如图所示代码,大佬们应该可以看出来为什么了。

     

    23、同样的,Task也可以在等待全部任务执行完毕以后进行执行后续动作。如下图演示。

     

    24、Parallel允许线程并行执行。同时最大线程执行数量,类似于ThreadPool可以设置最大并发数量类似。其他不多说,看以下的代码和演示效果。

     

    代码:

    复制代码
    using MultiThread;
    
    Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>>Hello, World!");
    
    ParallelOptions parallelOptions = new();
    parallelOptions.MaxDegreeOfParallelism = 3;
    Parallel.Invoke(parallelOptions,
        () =>
        {
            Thread.Sleep(1000);
            Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>>  para1");
        },
        () =>
        {
            Thread.Sleep(2000);
            Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>> para2");
        },
        () =>
        {
            Thread.Sleep(3000);
            Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>> para3");
        });
    Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>> 我不晓得要打印啥子 ~ ~ ");
    
    Console.ReadLine();
    复制代码

     

    25、Parallel也可以遍历执行。

     

    代码:

    复制代码
    using MultiThread;
    
    Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>>Hello, World!");
    
    ParallelOptions parallelOptions = new();
    parallelOptions.MaxDegreeOfParallelism = 3;
    Parallel.For(0, 10,parallelOptions, s =>
    {
        Thread.Sleep(100);
        Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>>  para{s}");
    });
    
    Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>> 我不晓得要打印啥子 ~ ~ ");
    
    Console.ReadLine();
    复制代码

     

    26、新增一个方法,用来测试多线程锁使用。

     

    27、在不加锁的情况下执行执行以下代码,方法体几乎同时被执行。但是实际上方法体如果只允许被同时一个线程访问的话,那么这样搞肯定是会乱子的,所以需要锁。

     

    28、加了锁以后,查看到执行的结果,时间间隔基本上是1s左右,说明该方法体确实一次只被一个线程调用了。

     

    29、另一种锁(原子锁),可以定义一个变量来进行原子交换。它的使用场景,一般是在轮询进行处理某些业务的时候,并且同时只允许一个线程进来,就可以使用这种锁。

    和lock锁区别:lock锁是代码还没执行完,线程会一直等待,等执行完了就会继续进来。如果线程一直被创建,lock外边会堆积越来越多的线程和资源,最严重的情况会导致系统内存不断飙升直到爆满;原子锁的作用是,用于验证代码块是不是执行完了,还没执行完,就不鸟他了,线程也不会等待下去,而是直接跳过这部分的代码,继续执行后续的操作。如果后续没事情做了,那该干嘛干嘛了。

     

    30、原子锁执行效果如下,一部分线程判断到代码被锁住,就跳过不管了,所以就不会有输出。

     

    31、测试线程取消。先开启一些线程,以及有关的操作,如下图所示。

     

    32、然后执行。结果比较尴尬,显示都是第100号线程,这是因为Task是多线程,在创建过程中,可能已经让i都执行到头了,所以再次获取到的i都是最后的值,即100.

     

    33、在创建任务之前,引入一个中间变量,用来代替被遍历的i。然后执行结果和其他代码说明,如图所示。

    34、看不到异常信息,那改成Task直接走一波,然后通过Task.WaitAll();进行捕捉异常信息。如代码注释和演示截图所示。

     

    代码:

    复制代码
    Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>>Hello, World!");
    try
    {
        Task[] tasks = new Task[100];
        CancellationTokenSource cancellation = new CancellationTokenSource();
        for (int i = 0; i < 100; i++)
        {
            string str = i.ToString();
            tasks[i]= Task.Run(() =>
            {
                Thread.Sleep(100);
                try
                {
                    if (str == "10")
                    {
                        throw new Exception($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")}  >>> 第 -{str}- 号线程开始放弃治疗~~  线程ID  = {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
                    }
                }
                catch (Exception ex)
                {
                    cancellation.Cancel(); // 捕获异常,线程后续所有的线程都取消操作
                    Console.WriteLine(ex.Message);
                }
                cancellation.Token.ThrowIfCancellationRequested();
                if (cancellation.IsCancellationRequested == false)  // 默认为false,代表正常
                {
                    Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")}  >>> 第 -{str}- 号线程执行正常~~  线程ID  = {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
                }
                else
                {
                    Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")}  >>> 第 -{str}- 号线程执行异常~~  线程ID  = {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
                }
            }, cancellation.Token);
        }
        Task.WaitAll(tasks);
        Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>> 我不晓得要打印啥子 ~ ~ ");
    
    }
    catch (AggregateException ae)
    {
        foreach (var ex in ae.InnerExceptions)
        {
            Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>> {ex.Message}");
        }
    }
    
    Console.ReadLine();
    复制代码

     

    35、以上就是该偏文章的全部内容。如果对你有帮助,欢迎点赞、转发、或留言。如需转发,请注明出处:https://www.cnblogs.com/weskynet/p/16391095.html

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    没了,最后祝大家撸码愉快~~

     

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