问题一,线程的基本操作,例如:暂停、继续、停止等
我不建议使用Thread类提供的Suspend、Resume以及Abort这三个方法,前两个有问题,好像在VS05已经屏蔽这两个方法;对于Abort来说,除了资源没有得到及时释放外,有时候会出现异常。如何做呢,通过设置开关变量来完成
问题二,如何向线程传递参数或者从中得到其返回值;
我不建议使用静态成员来完成,仅仅为了线程而破坏类的封装有些得不偿失。那如何做呢,通过创建单独的线程类来完成
//委托 public delegate double weiTuo(double a, double b); weiTuo w; private void btn_Begin_Click(object sender, EventArgs e) { //Thread th_thread = new Thread(); w = new weiTuo(getCount); //异步调用中的参数和返回值 AsyncCallback callback = new AsyncCallback(AsyncCallbackImpl); w.BeginInvoke(1, 2, callback, null); } //线程调用的方法 double getCount(double a, double b) { return a + b; } /// <summary> /// 线程完成之后回调的函数 /// </summary> /// <param name="ar"></param> public void AsyncCallbackImpl(IAsyncResult ar) { //获取执行完后的返回值 double re = w.EndInvoke(ar); MessageBox.Show(" " + ar.AsyncState); }
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当线程的ThreadState==ThreadState.Stop时,一般就说明线程完成了工作,这时结果就可用了,如果不是这个状态,就继续执行别的工作,或者等待一会,然后再尝试.倘若需要等有多个子线程需的返回,并且需要用他们的结果来进行进异步计算,那就叫做线程同步了,下面我们介绍另外一种我比较推荐的方法,能够自定义参数个数,并且返回数据,而且使用起来也相对方便
使用委托的异步调用方法和回调
首先我们要把需要异步调用的方法定义为一个委托,然后利用BeginInvoke来异步调用,BeginInvoke的第一个参数就是直径,第二个是当线程执行完毕后的调用的方法
问题三,如何使线程所占用的CPU不要老是百分之百
造成这个原因是由于线程中进行不间断的循环操作,从而使CPU完全被子线程占有。那么处理此类问题,其实很简单,在适当的位置调用Thread.Sleep(20)来释放所占有CPU资源,不要小看这20毫秒的睡眠,它的作用可是巨大的,可以使其他线程得到CPU资源,从而使你的CPU使用效率降下来。
对于上面三个问题用一个例子呈现给大家:
namespace ThreadTemplate { using System; using System.Threading; using System.IO; /// <summary> /// Summary description for clsSubThread. /// </summary> public class clsSubThread:IDisposable { private Thread thdSubThread = null; private Mutex mUnique = new Mutex(); private bool blnIsStopped; private bool blnSuspended; private bool blnStarted; private int nStartNum; public bool IsStopped { get{ return blnIsStopped; } } public bool IsSuspended { get{ return blnSuspended; } } public int ReturnValue { get{ return nStartNum;} } public clsSubThread( int StartNum ) { // // TODO: Add constructor logic here // blnIsStopped = true; blnSuspended = false; blnStarted = false; nStartNum = StartNum; } /// <summary> /// Start sub-thread /// </summary> public void Start() { if( !blnStarted ) { thdSubThread = new Thread( new ThreadStart( SubThread ) ); blnIsStopped = false; blnStarted = true; thdSubThread.Start(); } } /// <summary> /// Thread entry function /// </summary> private void SubThread() { do { // Wait for resume-command if got suspend-command here mUnique.WaitOne(); mUnique.ReleaseMutex(); nStartNum++; Thread.Sleep(1000); // Release CPU here }while( blnIsStopped == false ); } /// <summary> /// Suspend sub-thread /// </summary> public void Suspend() { if( blnStarted && !blnSuspended ) { blnSuspended = true; mUnique.WaitOne(); } } /// <summary> /// Resume sub-thread /// </summary> public void Resume() { if( blnStarted && blnSuspended ) { blnSuspended = false; mUnique.ReleaseMutex(); } } /// <summary> /// Stop sub-thread /// </summary> public void Stop() { if( blnStarted ) { if( blnSuspended ) Resume(); blnStarted = false; blnIsStopped = true; thdSubThread.Join(); } } #region IDisposable Members /// <summary> /// Class resources dispose here /// </summary> public void Dispose() { // TODO: Add clsSubThread.Dispose implementation Stop();//Stop thread first GC.SuppressFinalize( this ); } #endregion } } 那么对于调用呢,就非常简单了,如下: // Create new sub-thread object with parameters clsSubThread mySubThread = new clsSubThread( 5 ); mySubThread.Start();//Start thread Thread.Sleep( 2000 ); mySubThread.Suspend();//Suspend thread Thread.Sleep( 2000 ); mySubThread.Resume();//Resume thread Thread.Sleep( 2000 ); mySubThread.Stop();//Stop thread //Get thread‘s return value Debug.WriteLine( mySubThread.ReturnValue ); //Release sub-thread object mySubThread.Dispose();
Code
在回过头来看看前面所说的三个问题。
对于问题一来说,首先需要局部成员的支持,那么
private Mutex mUnique = new Mutex(); private bool blnIsStopped; private bool blnSuspended; private bool blnStarted;
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光看成员名称,估计大家都已经猜出其代表的意思。接下来需要修改线程入口函数,要是这些开关变量能发挥作用,那么看看SubThread这个函数。
/// <summary> /// Thread entry function /// </summary> private void SubThread() { do { // Wait for resume-command if got suspend-command here mUnique.WaitOne(); mUnique.ReleaseMutex(); nStartNum++; Thread.Sleep(1000); }while( blnIsStopped == false ); }
Code
函数比较简单,不到十句,可能对于“blnIsStopped == false”这个判断来说,大家还比较好理解,这是一个普通的判断,如果当前Stop开关打开了,就停止循环;否则一直循环。
大家比较迷惑的可能是如下这两句:
mUnique.WaitOne();
mUnique.ReleaseMutex();
这两句的目的是为了使线程在Suspend操作的时候能发挥效果,为了解释这两句,需要结合Suspend和Resume这两个方法,它俩的代码如下。
/// <summary> /// Suspend sub-thread /// </summary> public void Suspend() { if( blnStarted && !blnSuspended ) { blnSuspended = true; mUnique.WaitOne(); } } /// <summary> /// Resume sub-thread /// </summary> public void Resume() { if( blnStarted && blnSuspended ) { blnSuspended = false; mUnique.ReleaseMutex(); } }
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为了更好地说明,还需要先简单说说Mutex类型。对于此类型对象,当调用对象的WaitOne之后,如果此时没有其他线程对它使用的时候,就立刻获得信号量,继续执行代码;当再调用ReleaseMutex之前,如果再调用对象的WaitOne方法,就会一直等待,直到获得信号量的调用ReleaseMutex来进行释放。这就好比卫生间的使用,如果没有人使用则可以直接使用,否则只有等待。
明白了这一点后,再来解释这两句所能出现的现象。
mUnique.WaitOne();
mUnique.ReleaseMutex();
当在线程函数中,执行到“mUnique.WaitOne();”这一句的时候,如果此时外界没有发送Suspend消息,也就是信号量没有被占用,那么这一句可以立刻返回。那么为什么要紧接着释放呢,因为不能总占着信号量,立即释放信号量是避免在发送Suspend命令的时候出现等待;如果此时外界已经发送了Suspend消息,也就是说信号量已经被占用,此时“mUnique.WaitOne();”不能立刻返回,需要等到信号量被释放才能继续进行,也就是需要调用Resume的时候,“mUnique.WaitOne();”才能获得信号量进行继续执行。这样才能达到真正意义上的Suspend和Resume。
现在再来分析一下问题二,其实例子比较明显,是通过构造函数和属性来完成参数和返回值,这一点我也不多说了。如果线程参数比较多的话,可以考虑属性来完成,类似于返回值。
问题三,我就更不用多说了。有人说了,如果子线程中的循环不能睡眠怎么办,因为睡眠的话,有时会造成数据丢失,这方面的可以借鉴前面Suspend的做法,
为什么不能直接在子线程中操纵UI呢。原因在于子线程和UI线程属于不同的上下文,换句比较通俗的话说,就好比两个人在不同的房间里一样,那么要你直接操作另一个房间里的东西,恐怕不行罢,那么对于子线程来说也一样,不能直接操作UI线程中的对象。
那么如何在子线程中操纵UI线程中的对象呢,.Net提供了Invoke和BeginInvoke这两种方法。简单地说,就是子线程发消息让UI线程来完成相应的操作
这两个方法有什么区别,这在我以前的文章已经说过了,Invoke需要等到所调函数的返回,而BeginInvoke则不需要。
用这两个方法需要注意的,有如下三点:
第一个是由于Invoke和BeginInvoke属于Control类型的成员方法,因此调用的时候,需要得到Control类型的对象才能触发,也就是说你要触发窗体做什么操作或者窗体上某个控件做什么操作,需要把窗体对象或者控件对象传递到线程中。
第二个,对于Invoke和BeginInvoke接受的参数属于一个delegate类型,我在以前的文章中使用的是MethodInvoker,这是.Net自带的一个delegate类型,而并不意味着在使用Invoke或者BeginInvoke的时候只能用它。参看我给的第二篇文章(《如何弹出一个模式窗口来显示进度条》),会有很多不同的delegate定义。
最后一个,使用Invoke和BeginInvoke有个需要注意的,就是当子线程在Form_Load开启的时候,会遇到异常,这是因为触发Invoke的对象还没有完全初始化完毕。处理此类问题,在开启线程之前显式的调用“this.Show();”,来使窗体显示在线程开启之前。如果此时只是开启线程来初始化显示数据,那我建议你不要使用子线程,用Splash窗体的效果可能更好。