C#读书笔记：线程，任务和同步

前言

学习C#两个多月了，像当初实习做PHP开发一样，也是由着一个个Feature需求，慢慢掌握了很多相关的编程技巧。本次主要记录下学习C# 多线程的相关知识。

参考书籍：《Csharp高级编程(第7版)》

1.使用线程的原因

不过运行多个线程也要注意一些问题：他们可以同时运行，但是如果线程访问相同的数据，就很容易出问题，必须实现同步机制。

 2.理解线程

线程是程序中独立的指令流。C#编写的程序都有一个入口点（即Main()方法），程序从该方法的第一条开始执行，直到方法返回为止。这种程序结构非常适合用于一个有任务序列的程序，但是程序常常需要同时完成多个任务。

这就要用到多个线程，比如Word的拼写检查器的工作原理是这样的：一个线程等待用户输入，另一个线程进行后台搜索，第3个线程将写入的数据保存在临时文件中，第4个线程从Internet上下载其他数据。

理解线程很重要的一点其实是理解线程和进程的关系：

3.创建线程的方式

• 异步委托

创建线程的一种简单地方式是定义委托，并异步调用它。委托是方法的类型安全的引用，它使用线程池来完成异步任务。

代码实例：

使用投票的例子，并检查委托是否完成了它的任务。等待异步委托结果的四种方式：

（1）轮询

Delegate类提供了BeginInvoke()方法，通过其返回类型IAsyncResult ，可以获取委托的相关信息，并检验它是否完成了任务。只要委托没有完成其任务，程序的主线程就继续执行while循环。

（2）等待句柄

使用与IAsyncResult 相关联的等待句柄。使用AsyncWaitHandle属性可以访问等待句柄，该属性可以返回一个WaitHandle类型的对象，它可以等待委托线程完成其任务。

（3）异步回调

（4）Lambda表达式 

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Diagnostics;

namespace Wrox.ProCSharp.Threading
{
    class Program
    {
        static int TakesAWhile(int data, int ms)
        {
            Console.WriteLine("TakesAWhile started");
            Thread.Sleep(ms);
            Console.WriteLine("TakesAWhile completed");
            return ++data;
        }
　　　　　//要从委托中调用这个方法，必须定义一个有相同参数和返回类型的的委托
        public delegate int TakesAWhileDelegate(int data, int ms);

        static void Main()
        {
            // synchronous
            // TakesAWhile(1, 3000);
            TakesAWhileDelegate d1 = TakesAWhile;

            // （1）polling轮询
            //IAsyncResult ar = d1.BeginInvoke(1, 3000, null, null);
            //while (!ar.IsCompleted)
            //{
            //   // doing something else
            //   Console.Write(".");
            //   Thread.Sleep(50);
            //}
            //int result = d1.EndInvoke(ar);
            //Console.WriteLine("result: {0}", result);

            // （2）wait handle
            //IAsyncResult ar = d1.BeginInvoke(1, 3000, null, null);
            //while (true)
            //{
            //   Console.Write(".");
            //   if (ar.AsyncWaitHandle.WaitOne(50, false))
            //   {
            //      Console.WriteLine("Can get the result now");
            //      break;
            //   }
            //}
            //int result = d1.EndInvoke(ar);
            //Console.WriteLine("result: {0}", result);

            // （3）async callback
            //d1.BeginInvoke(1, 3000, TakesAWhileCompleted, d1);
            //for (int i = 0; i < 100; i++)
            //{
            //   Console.Write(".");
            //   Thread.Sleep(50);
            //}

            //（4）Lambda expression：可以直接访问作用域外的变量d1，所以不需要把一个值赋予BeginInvoke()方法的最后一个参数
            d1.BeginInvoke(1, 3000,
               ar =>
               {
                   int result = d1.EndInvoke(ar);
                   Console.WriteLine("result: {0}", result);
               },
               null);
            for (int i = 0; i < 100; i++)
            {
                Console.Write(".");
                Thread.Sleep(50);
            }

        }

        static void TakesAWhileCompleted(IAsyncResult ar)
        {
            if (ar == null) throw new ArgumentNullException("ar");

            TakesAWhileDelegate d1 = ar.AsyncState as TakesAWhileDelegate;
            Trace.Assert(d1 != null, "Invalid object type");

            int result = d1.EndInvoke(ar);
            Console.WriteLine("result: {0}", result);
        }
    }
}

运行结果：

ps：在运行书中附带的sample时，报错：

经查证，发现这是由于StartupUri中的内容与窗口名称不一致所导致。

这部分的知识可以参考一篇译文：WPF教程（十）使用App.xaml