.NET中線程的生命周期

作者：DanielWise 2012-01-16 09:00:56

我們今天要談?wù)?NET中線程的生命周期。當(dāng)我們創(chuàng)建一個(gè)線程后，我們需要調(diào)用線程對(duì)象的Start()方法來調(diào)度那個(gè)線程。

　　當(dāng)一個(gè)線程計(jì)劃執(zhí)行時(shí)它可以經(jīng)過幾個(gè)狀態(tài)，包括未開始，活躍，睡眠，等等。線程類包含幾個(gè)允許你啟動(dòng)、停止、恢復(fù)、退出、暫停以及等待一個(gè)線程的方法。我們可以使用ThreadState屬性來獲取線程的當(dāng)前狀態(tài)，狀態(tài)值可能是ThreadState枚舉中的一個(gè)：

　　Aborted - 線程當(dāng)前處理停止?fàn)顟B(tài)，但是不一定已經(jīng)執(zhí)行完。

　　AbortRequested – 已經(jīng)調(diào)用Abort() 方法但是線程還沒有接收到將試圖終止線程的System.Threading.ThreadAbortexception。雖然線程還沒有停止，但是馬上就會(huì)。

　　Background - 線程在后臺(tái)執(zhí)行。

　　Running - 線程已經(jīng)啟動(dòng)而且沒有被阻塞。

　　Stopped - 線程已經(jīng)完成了所有指令并停止了。

　　StopRequested - 請(qǐng)求線程停止。

　　Suspend - 線程已經(jīng)被掛起。

　　SuspendRequested - 請(qǐng)求掛起線程。

　　Unstarted - 線程還沒有調(diào)用Start()方法之前。

　　WaitSleepJoin - 調(diào)用Wait(), Sleep() 或 Join() 方法后處理阻塞狀態(tài)的線程。

　　圖3 顯示了一個(gè)線程的生命周期。

圖3

　　在這部分，我們將討論線程的生命周期

　　讓一個(gè)線程進(jìn)入睡眠狀態(tài)

　　當(dāng)我們創(chuàng)建一個(gè)線程后，我們需要調(diào)用線程對(duì)象的Start()方法來調(diào)度那個(gè)線程。在這時(shí)，CLR將會(huì)為作為構(gòu)造函數(shù)參數(shù)傳遞給線程對(duì)象的方法地址分配一個(gè)時(shí)間片。一旦線程開始執(zhí)行，它就可以在操作系統(tǒng)處理其他線程時(shí)回到睡眠狀態(tài)或者退出狀態(tài)。我們可以使用線程類的Sleep()方法讓一個(gè)線程進(jìn)入睡眠狀態(tài)。如果你正在等待一個(gè)資源并且你想在稍后繼續(xù)嘗試訪問這個(gè)資源時(shí)，Sleep()方法是很重要的。舉個(gè)例子，假設(shè)你的程序由于無法訪問需要的資源而導(dǎo)致其不能繼續(xù)執(zhí)行時(shí)，你可能想要在幾毫秒之后嘗試?yán)^續(xù)訪問資源，在這種情況下讓線程在再次嘗試訪問資源之前睡眠一段時(shí)間是一個(gè)很好的方式。

　　Sleep()方法有兩種重載方式。第一種重載方法有一個(gè)整型參數(shù)，并會(huì)按照指定的毫秒時(shí)間暫停線程執(zhí)行。例如，如果你向線程傳遞值100，那么線程將會(huì)暫停100毫秒。這個(gè)方法將會(huì)讓線程進(jìn)入WaitSleepJoin狀態(tài)。讓我們看一個(gè)例子，thread_sleep2.cs:

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　　using System;  
　　using System.Collections.Generic;  
　　using System.Text;  
　　using System.Threading;  
　　namespace SimpleThread  
　　{  
　　public class ThreadSleep  
　　{  
　　public static Thread worker;  
　　public static Thread worker2;  
　　public static void Main()  
　　{  
　　Console.WriteLine("Entering the void Main!");  
　　worker = new Thread(new ThreadStart(Counter));  
　　worker2 = new Thread(new ThreadStart(Counter2));  
　　//Make the worker2 Object as highest priority  
　　worker2.Priority = ThreadPriority.Highest;  
　　worker.Start();  
worker2.Start();  
　　Console.WriteLine("Exiting the void Main!");  
　　Console.ReadLine();  
　　}  
　public static void Counter()  
　　{  
　　Console.WriteLine("Entering Counter");  
　　for (int i = 1; i <50; i++)  
　　{  
　　Console.Write(i + " ");  
　　if (i == 10)  
　　{  
　　Console.WriteLine();  
　　Thread.Sleep(1000);  
　　}  
　　}  
　　Console.WriteLine("Exiting Counter");  
　　}  
　　public static void Counter2()  
　　{  
　　Console.WriteLine("Entering Counter2");  
　　for (int i = 51; i <100; i++)  
　　{  
　　Console.Write(i + " ");  
　　if (i == 70)  
　　{  
　　Console.WriteLine();  
　　Thread.Sleep(5000);  
　}  
　　}  
　　Console.WriteLine("Exiting Counter2");  
　　}  
　　}  
　　}

　　Counter()方法從1到50計(jì)數(shù)，當(dāng)?shù)竭_(dá)10以后睡眠1000毫秒。Counter2()方法從51~100計(jì)數(shù)，當(dāng)?shù)竭_(dá)70時(shí)睡眠5000毫秒。下面是輸出結(jié)果：

注：以上是在多核CPU下運(yùn)行的結(jié)果，單核CPU 執(zhí)行情況可能與上圖有所出入。

　　第二種重載方法有一個(gè)TimeSpan類型參數(shù)，當(dāng)前線程會(huì)按照TimeSpan的值暫停一段時(shí)間。TimeSpan是System命名空間中的一個(gè)類。TimeSpan有一些很有用的屬性并會(huì)返回基于時(shí)鐘時(shí)間間隔。

　　我們可以使用FromSeconds()和FromMinutes()來確定睡眠時(shí)間。下面是一個(gè)例子，thread_sleep3.cs:

　　public static void Counter()  
　　{  
　　Console.WriteLine("Entering Counter");  
　　for (int i = 1; i <50; i++)  
　　{  
　　Console.Write(i + " ");  
　　if (i == 10)  
　　{  
　　Console.WriteLine();  
　　Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(1));  
　}  
　　}  
　　Console.WriteLine("Exiting Counter");  
　　}  
　　public static void Counter2()  
　　{  
　　Console.WriteLine("Entering Counter2");  
　　for (int i = 51; i <100; i++)  
　　{  
　Console.Write(i + " ");  
　　if (i == 70)  
　　{  
　　Console.WriteLine();  
　　Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(5));  
　　}  
　　}  
　　Console.WriteLine("Exiting Counter2");  
　　}

　　輸出結(jié)果與thread_sleep2類似。

　　中斷一個(gè)線程

　　當(dāng)讓一個(gè)線程睡眠時(shí)，它實(shí)際會(huì)進(jìn)入WaitSleepJoin狀態(tài)。如果線程處理睡眠狀態(tài)，那么在它超時(shí)退出之前唯一可以喚醒線程的方式是使用Interrupt()方法。Interrupt()方法將讓線程回到調(diào)度隊(duì)列中去。讓我們看一個(gè)例子，thread_interrupt.cs:

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　　*/ 
　　using System;  
　　using System.Collections.Generic;  
　　using System.Text;  
　　using System.Threading;  
　namespace SimpleThread  
　　{  
　　public class Interrupt  
　　{  
　　public static Thread sleeper;  
　　public static Thread worker;  
　　public static void Main()  
　　{  
　　Console.WriteLine("Entering the void Main!");  
　　sleeper = new Thread(new ThreadStart(SleepingThread));  
　　worker = new Thread(new ThreadStart(AwakeThread));  
　　sleeper.Start();  
　　worker.Start();  
　　Console.WriteLine("Exiting the void Main!");  
　　Console.ReadLine();  
　　}  
　public static void SleepingThread()  
　　{  
　　for (int i = 1; i <50; i++)  
　　{  
　　Console.Write(i + " ");  
　　if (i == 10 || i == 20 || i == 30)  
　　{  
　　Console.WriteLine("Going to sleep at: " + i);  
　　try 
　　{  
　　Thread.Sleep(20);  
　　}  
　　catch (ThreadInterruptedException ex)  
　　{  
　　Console.WriteLine(ex.Message);  
　　}  
　}  
　　}  
　　}  
　　public static void AwakeThread()  
　　{  
　　for (int i = 51; i <100; i++)  
　　{  
　　Console.Write(i + " ");  
　　if (sleeper.ThreadState == ThreadState.WaitSleepJoin)  
　　{  
　　Console.WriteLine("Interrupting the sleeping thread.");  
　　sleeper.Interrupt();  
　　}  
　　}  
　　}  
　　}  
　　}

　　在上面的例子中，當(dāng)計(jì)數(shù)器的值為10, 20 和 30 時(shí)第一個(gè)線程會(huì)睡眠。第二個(gè)線程會(huì)檢查第一個(gè)線程是否已經(jīng)進(jìn)入睡眠狀態(tài)。如果是的話，它將中斷第一個(gè)線程并使它回到調(diào)度隊(duì)列中去。Interrupt()方法是讓睡眠線程重新醒來的最好方式，當(dāng)線程等待的資源可用且你想讓線程繼續(xù)運(yùn)行時(shí)你可以使用這個(gè)方法。輸出結(jié)果與下面顯示的類似：