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  • C#教程之C#简单多线程同步和优先权用法实例

本文实例讲述了C#简单多线程同步和优先权用法。分享给大家供大家参考。具体分析如下：

本文实例题目如下：

麦当劳有两个做汉堡的厨师（工号：11，12）和三个销售人员（工号：21，22，23）。
厨师生产汉堡，并负责将做好的汉堡放入货架，货架台大小有限，最多放6个汉堡，11和12不能同时往货架台上放汉堡，11具有优先权。
销售人员负责销售食品，三个销售人员取食品时，货架不能为空，三人不能同时取，23优先权最高，21最低。21卖的最快，取得频率最高，22次之。
一天的工作量是销售70个汉堡。

这里先来了解一些概念：
　　
阻塞：函数返回结果之前，线程被挂起
非阻塞：函数执行完立即返回，不会阻塞线程
同步：函数没有执行完不返回，线程被挂起；
异步：函数立即返回，结果通过事件或是信号通知调用者；
　
同步消息处理就好比linux中简单的read/write操作,它们需要等待这操作成功才能返回;而异步处理机制就是类似于select/poll之类的多路复用IO操作,当所关注的消息被触发时,由消息触发机制通知触发对消息的处理.

进程：当一个程序运行时，它就是一个进程，进程包括运行中的程序所使用到的内存和系统资源，同时一个进程可以包括多个线程

线程：线程是程序中的一个执行流，每个线程都有自己的专有寄存器(栈指针、程序计数器等)，但代码区是共享的，即不同的线程可以执行同样的函数。

多线程：多线程是指程序中包含多个执行流，即在一个程序中可以同时运行多个不同的线程来执行不同的任务，也就是说允许单个程序创建多个并行执行的线程来完成各自的任务。时间片有CPU分配运行！

Thread主要方法：Strart(),Sleep(int),Abort(),Suspend(),Resume()

线程优先级：在C#应用程序中，用户可以设定5个不同的优先级，由高到低分别是Highest，AboveNormal，Normal，BelowNormal，Lowest，在创建线程时如果不指定优先级，那么系统默认为ThreadPriority.Normal。

线程同步(Framework中已经为我们提供了三个加锁的机制，分别是Monitor类、Lock关键字和Mutex类。

① C#提供了一个关键字lock，它可以把一段代码定义为互斥段（critical section），互斥段在一个时刻内只允许一个线程进入执行，而其他线程必须等待。
在C#中，关键字lock定义如下：

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lock(expression表达式) statement_block

② Monitor主要用法

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Monitor.Enter(obj);
(expression)
Monitor.Exit(obj);

③ Mutex用法

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Mutex mutex = new Mutex();
mutex.WaitOne();
(expression)
mutex.ReleaseMutex();

举个lock互斥例子（包括多线程使用和多线程优先权、同步使用）：

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using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Threading;
namespace TestThread
{
  class Program
  {
    private static object lockObject = new object();
    private static object lockObject2 = new object();
    private static int iGetHBnum = 0;
    private static int iPutHBnum = 0;
    private static int count21 = 0;
    private static int count22 = 0;
    private static int count23 = 0;
    private static int count11 = 0;
    private static int count12 = 0;
    static void Main(string[] args)
    {
      Console.WriteLine("主线程运行,线程ID：" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString());
      Thread chushi1 = new Thread(PutHB);
      chushi1.Priority = ThreadPriority.AboveNormal;
      chushi1.Name = "11";
      chushi1.Start();
      Thread chushi2 = new Thread(PutHB);
      chushi2.Priority = ThreadPriority.Normal;
      chushi2.Name = "12";
      chushi2.Start();    
 
      Thread Consume21 = new Thread(GetHB);
      Consume21.Priority = ThreadPriority.Normal;
      Consume21.Name = "21";
      Consume21.Start();
      Thread Consume22 = new Thread(GetHB);
      Consume22.Priority = ThreadPriority.Normal;
      Consume22.Name = "22";
      Consume22.Start();
      Thread Consume23 = new Thread(GetHB);
      Consume23.Priority = ThreadPriority.Normal;
      Consume23.Name = "23";
      Consume23.Start();
      Console.ReadKey();
    }
    public static void PutHB()
    {
      string strID = Thread.CurrentThread.Name.ToString();
      Console.WriteLine("{0}厨师开始制作汉堡,,,", strID);
      while (true)
      {
        if (iPutHBnum >= 6)
        {
          Console.WriteLine("厨师{0},最多放6个汉堡,请让销售员取再放!", strID);
          Thread.Sleep(1000);
        }
        else
        {   
          if (iGetHBnum >= 70 ||count11 + count12 >= 70)
          {
            if (strID == "11")
            {
              Console.WriteLine("厨师{0},在货架放共放{1}汉堡！", strID, count11);
            }
            else if (strID == "12")
            {
              Console.WriteLine("厨师{0},在货架放共放{1}汉堡！", strID, count12);
            }
            break;
          }
          lock (lockObject)
          {
            iPutHBnum++;
          }
          if (strID == "11")
          {
            count11++;
            Console.WriteLine("厨师{0},在货架放已放{1}汉堡! 现在货架有{2}汉堡！", strID,count11, iPutHBnum);
          }
          else if (strID == "12")
          {
            count12++;
            Console.WriteLine("厨师{0},在货架放已放{1}汉堡! 现在货架有{2}汉堡！", strID, count12, iPutHBnum);
          }
        }
      }
    }
    public static void GetHB()
    {
      string strID = Thread.CurrentThread.Name.ToString();
      Console.WriteLine("{0}销售员取汉堡,,,", strID);
        while (true)
        { 
          if (iPutHBnum <= 0)
          {
            Thread.Sleep(1000);
            Console.WriteLine("{0}货架台已0个汉堡，请等待厨师制作！", strID);
          }
          else
          {
            lock (lockObject2)
            {
              iGetHBnum++;
              iPutHBnum--;
            }
            if (strID == "23")
            {
              count23++;
              Console.WriteLine("23号销售员已销售---{0}!",count23);
              Thread.Sleep(3000);
            }
            else if (strID == "22")
            {
              count22++;
              Console.WriteLine("22号销售员已销售---{0}!", count22);
              Thread.Sleep(2000);
            }
            else if (strID == "21")
            {
              count21++;
              Console.WriteLine("21号销售员已销售---{0}!", count21);
              Thread.Sleep(1000);
            }
          }
          if (iGetHBnum >= 70)
          {
            Console.WriteLine("销售完!");
            if (strID == "23")
            {
              Console.WriteLine("23号销售员销售总数：{0}", count23);
            }
            else if (strID == "22")
            {
              Console.WriteLine("22号销售员销售总数：{0}", count22);
            }
            else if (strID == "21")
            {
              Console.WriteLine("21号销售员销售总数：{0}", count21);
            }
            break;
          }
        }
    }
  }
}

运行结果如下图所示：

lock可以用Monitor,Mutex替代：

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Monitor.Enter(lockObject);
iPutHBnum++;
Monitor.Exit(lockObject);

或者：

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mutex1.WaitOne();
iPutHBnum++;
mutex1.ReleaseMutex();

希望本文所述对大家的C#程序设计有所帮助。


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