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        細說多線程(八) —— 計時器與鎖

        發布時間:  2012/9/16 6:40:51

        目錄

        一、線程的定義

        二、線程的基礎知識

        三、以ThreadStart方式實現多線程

        四、CLR線程池的工作者線程

        五、CLR線程池的I/O線程

        六、異步 SqlCommand

        七、并行編程與PLINQ

        八、計時器與鎖

         

        八、定時器與鎖

        8.1定時器

        若要長期定時進行一些工作,比如像郵箱更新,實時收聽信息等等,可以利用定時器Timer進行操作。
        在System.Threading命名空間中存在Timer類與對應的TimerCallback委托,它可以在后臺線程中執行一些長期的定時操作,使主線程不受干擾。
        Timer類中最常用的構造函數為 public Timer( timerCallback , object , int , int )
        timerCallback委托可以綁定執行方法,執行方法必須返回void,它可以是無參數方法,也可以帶一個object參數的方法。
        第二個參數是為 timerCallback 委托輸入的參數對象。
        第三個參數是開始執行前等待的時間。
        第四個參數是每次執行之間的等待時間。

        開發實例

             class Program
             {
                 static void Main(string[] args)
                 {
                     ThreadPool.SetMaxThreads(1000, 1000);
         
                     TimerCallback callback = new TimerCallback(ThreadPoolMessage);
                     Timer t = new Timer(callback,"Hello Jack! ", 0, 1000);
                     Console.ReadKey();
                 }
         
                 //顯示線程池現狀
        static void ThreadPoolMessage(object data) { int a, b; ThreadPool.GetAvailableThreads(out a, out b); string message = string.Format("{0}\n CurrentThreadId is:{1}\n" + " CurrentThread IsBackground:{2}\n" + " WorkerThreads is:{3}\n CompletionPortThreads is:{4}\n", data + "Time now is " + DateTime.Now.ToLongTimeString(), Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, Thread.CurrentThread.IsBackground.ToString(), a.ToString(), b.ToString()); Console.WriteLine(message); } }

        注意觀察運行結果,每次調用Timer綁定的方法時不一定是使用同一線程,但線程都會是來自工作者線程的后臺線程。


        8.2 鎖

        在使用多線程開發時,存在一定的共用數據,為了避免多線程同時操作同一數據,.NET提供了lock、Monitor、Interlocked等多個鎖定數據的方式。

        8.2.1 lock

        lock的使用比較簡單,如果需要鎖定某個對象時,可以直接使用lock(this)的方式。

        1 private void Method()
        2 {
        3       lock(this)
        4       {
        5           //在此進行的操作能保證在同一時間內只有一個線程對此對象操作
        6 } 7 }

        如果操作只鎖定某段代碼,可以事先建立一個object對象,并對此對象進行操作鎖定,這也是.net提倡的鎖定用法。

         class Control
         {
               private object obj=new object();
               
               public void Method()
               {
                     lock(obj)
                     {.......}
               }
         }

         

        8.2.2 Montior

        Montior存在于System.Thread命名空間內,相比lock,Montior使用更靈活。
        它存在 Enter, Exit 兩個方法,它可以對對象進行鎖定與解鎖,比lock使用更靈活。

         1 class Control
         2 {
         3       private object obj=new object();
         4  
         5       public void Method()
         6       {
         7             Monitor.Enter(obj);
         8             try
         9             {......}
        10             catch(Excetion ex)
        11             {......}
        12             finally
        13             {
        14                 Monitor.Exit(obj);
        15             }
        16       }
        17 }
        18          

        使用try的方式,能確保程序不會因死鎖而釋放出異常!
        而且在finally中釋放obj對象能夠確保無論是否出現死鎖狀態,系統都會釋放obj對象。
        而且Monitor中還存在Wait方法可以讓線程等待一段時間,然后在完成時使用Pulse、PulseAll等方法通知等待線程。

         

        8.2.3 Interlocked

        Interlocked存在于System.Thread命名空間內,它的操作比Monitor使用更簡單。
        它存在CompareExchange、Decrement、Exchange、Increment等常用方法讓參數在安全的情況進行數據交換。

        Increment、Decrement 可以使參數安全地加1或減1并返回遞增后的新值。

         class Example
         {
               private int a=1;
         
               public void AddOne()
               {
                      int newA=Interlocked.Increment(ref a);
               }
         }

        Exchange可以安全地變量賦值。

        1 public void SetData()
        2 {
        3       Interlocked.Exchange(ref a,100);
        4 }

        CompareExchange使用特別方便,它相當于if的用法,當a等于1時,則把100賦值給a。

         public void CompareAndExchange()
         {
             Interlocked.CompareExchange(ref a,100,1);
         }



        結束語

        熟悉掌握多線程開發,對提高系統工作效率非常有幫助,尤其是回調方法與最近火熱的并行編程更應該引起各位的重視。
        在下用了較長的時間總結所過的多線程開發方式,希望本篇文章能對各位的學習研究有所幫助,當中有所錯漏的地方敬請點評。

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