第一部分: 入门

C＃支持通过多线程并行执行代码。线程是一个独立的执行路径，能够与其他线程同时运行。C＃客户端程序（控制台，WPF或Windows窗体）在CLR和操作系统自动创建的单个线程（“主”线程）中启动，并通过创建其他线程而成为多线程。这是一个简单的示例及其输出：

所有示例均假定导入了以下名称空间：

using System;
using System.Threading;

class ThreadTest

{
  static void Main()
  {
    Thread t = new Thread (WriteY);          // Kick off a new thread
    t.Start();                               // running WriteY()
 
    // Simultaneously, do something on the main thread.
    for (int i = 0; i < 1000; i++) Console.Write ("x");
  }
 
  static void WriteY()
  {
    for (int i = 0; i < 1000; i++) Console.Write ("y");
  }
}

xxxxxxxxxxxxxxxxyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyy

xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxyyyyyyyyyyyyy

yyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyy

yyyyyyyyyyyyyxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

...

主线程创建一个新线程t，在该线程上运行一种方法，该方法反复打印字符“ y”。同时，主线程重复打印字符“ x”：

 一旦启动，线程的IsAlive属性将返回true，直到线程结束为止。当传递给线程构造函数的委托完成执行时，线程结束。一旦结束，线程将无法重新启动。

 1 static void Main() 
 2 {
 3   new Thread (Go).Start();      // Call Go() on a new thread
 4   Go();                         // Call Go() on the main thread
 5 }
 6  
 7 static void Go()
 8 {
 9   // Declare and use a local variable - 'cycles'
10   for (int cycles = 0; cycles < 5; cycles++) Console.Write ('?');
11 }

 

??????????

在每个线程的内存堆栈上创建一个单独的cycles变量副本，因此，可以预见的是，输出为十个问号。

如果线程具有对同一对象实例的公共引用，则它们共享数据。例如：

class ThreadTest
{
  bool done;
 
  static void Main()
  {
    ThreadTest tt = new ThreadTest();   // Create a common instance
    new Thread (tt.Go).Start();
    tt.Go();
  }
 
  // Note that Go is now an instance method
  void Go() 
  {
     if (!done) { done = true; Console.WriteLine ("Done"); }
  }
}

 

由于两个线程在同一个ThreadTest实例上调用Go（），因此它们共享done字段。这导致“完成”打印一次而不是两次：

完成

静态字段提供了另一种在线程之间共享数据的方法。这是同一示例，其作为静态字段完成了：

class ThreadTest 
{
  static bool done;    // Static fields are shared between all threads
 
  static void Main()
  {
    new Thread (Go).Start();
    Go();
  }
 
  static void Go()
  {
    if (!done) { done = true; Console.WriteLine ("Done"); }
  }
}

 

这两个示例都说明了另一个关键概念：线程安全的概念（或更确切地说，缺乏安全性）。输出实际上是不确定的：“完成”有可能（尽管不太可能）打印两次。但是，如果我们在Go方法中交换语句的顺序，则两次打印完成的机率会大大提高：

static void Go()
{
  if (!done) { Console.WriteLine ("Done"); done = true; }
}

完成

完成（通常！）

问题在于，一个线程可以评估if语句是否正确，而另一个线程正在执行WriteLine语句-在有机会将done设置为true之前。

 

补救措施是在读写公共字段时获得排他锁。 C＃为此提供了lock语句：

class ThreadSafe 
{
  static bool done;
  static readonly object locker = new object();
 
  static void Main()
  {
    new Thread (Go).Start();
    Go();
  }
 
  static void Go()
  {
    lock (locker)
    {
      if (!done) { Console.WriteLine ("Done"); done = true; }
    }
  }
}

 

当两个线程同时争用一个锁（在这种情况下为锁柜）时，一个线程将等待或阻塞，直到锁可用为止。在这种情况下，可以确保一次只有一个线程可以输入代码的关键部分，并且“完成”将仅打印一次。以这种方式受到保护的代码（在多线程上下文中不受不确定性的影响）被称为线程安全的。共享数据是造成多线程复杂性和模糊错误的主要原因。尽管通常是必不可少的，但保持尽可能简单是值得的。线程虽然被阻止，但不会消耗CPU资源。

Join and Sleep

您可以通过调用其Join()来等待另一个线程结束。例如：

static void Main()
{
  Thread t = new Thread (Go);
  t.Start();
  t.Join();
  Console.WriteLine ("Thread t has ended!");
}
 
static void Go()
{
  for (int i = 0; i < 1000; i++) Console.Write ("y");
}

这将打印“ y” 1,000次，然后显示“线程t已结束！”。紧接着。您可以在调用Join时包含一个超时（以毫秒为单位）或作为TimeSpan。然后，如果线程结束，则返回true；如果超时，则返回false。

Thread.Sleep将当前线程暂停指定的时间：

在等待睡眠或加入时，线程被阻塞，因此不消耗CPU资源。

Thread.Sleep（0）立即放弃线程的当前时间片，自动将CPU移交给其他线程。 Framework 4.0的新Thread.Yield（）方法具有相同的作用-只是它只放弃运行在同一处理器上的线程。

Sleep（0）或Yield在生产代码中偶尔用于进行高级性能调整。它也是帮助发现线程安全问题的出色诊断工具：如果在代码中的任意位置插入Thread.Yield（）会破坏程序，则几乎肯定会出现错误。