如何:创建和终止线程(C# 编程指南) - C# 编程指南

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如何:创建和终止线程(C# 编程指南)

发布于 2019-11-12 字数6403 浏览 670 评论 0

此示例演示如何创建辅助线程,并用它与主线程并行执行处理。还将演示如何使一个线程等待另一个线程,并正确地终止线程。有关多线程处理的背景信息,请参见托管线程处理和使用线程处理(C# 编程指南)。

该示例创建一个名为 Worker 的类,该类包含辅助线程将执行的方法 DoWork。这实际上是辅助线程的 Main 函数。辅助线程将通过调用此方法来开始执行,并在此方法返回时自动终止。DoWork 方法如下所示:

C#  复制代码
public void DoWork()
{
    while (!_shouldStop)
    {
        Console.WriteLine("worker thread: working...");
    }
    Console.WriteLine("worker thread: terminating gracefully.");
}

Worker 类包含另一个方法,该方法用于通知 DoWork 它应当返回。此方法名为 RequestStop,如下所示:

C#  复制代码
public void RequestStop()
{
    _shouldStop = true;
}

RequestStop 方法只是将 true 赋给 _shouldStop 数据成员。由于此数据成员由 DoWork 方法来检查,因此这会间接导致 DoWork 返回,从而终止辅助线程。但是,您应当注意:DoWork 和 RequestStop 将由不同线程执行。DoWork 由辅助线程执行,而 RequestStop 由主线程执行,因此 _shouldStop 数据成员声明为 volatile,如下所示:

C#  复制代码
private volatile bool _shouldStop;

volatile 关键字用于通知编译器,将有多个线程访问 _shouldStop 数据成员,因此它不应当对此成员的状态做任何优化假设。有关更多信息,请参见volatile(C# 参考)。

通过将 volatile 与 _shouldStop 数据成员一起使用,可以从多个线程安全地访问此成员,而不需要使用正式的线程同步技术,但这仅仅是因为 _shouldStop 是 bool。这意味着只需要执行单个原子操作就能修改 _shouldStop。但是,如果此数据成员是类、结构或数组,那么,从多个线程访问它可能会导致间歇的数据损坏。假设有一个更改数组中的值的线程。Windows 会定期中断线程,以便允许其他线程执行。因此,此线程会在分配某些数组元素之后和分配其他元素之前被停止。由于数组现在有了一个程序员从不想要的状态,因此,读取此数组的另一个线程可能会失败。

在实际创建辅助线程之前,Main 函数会创建一个 Worker 对象和 Thread 的一个实例。线程对象被配置为:通过将对 Worker.DoWork 方法的引用传递给 Thread 构造函数,来将该方法用作入口点,如下所示:

C#  复制代码
Worker workerObject = new Worker();
Thread workerThread = new Thread(workerObject.DoWork);

此时,尽管辅助线程对象已存在并已配置,但尚未创建实际的辅助线程。只有当 Main 调用 Start 方法后,才会创建实际的辅助线程:

C#  复制代码
workerThread.Start();

此时,系统将启动辅助线程的执行,但这是在与主线程异步执行的。这意味着 Main 函数将在辅助线程进行初始化的同时继续执行代码。为了确保 Main 函数不会尝试在辅助线程有机会执行之前将它终止,Main 函数将一直循环,直到辅助线程对象的 IsAlive 属性设置为 true:

C#  复制代码
while (!workerThread.IsAlive);

下一步,通过调用 Sleep 来将主线程停止片刻。这确保了辅助线程的 DoWork 函数在 Main 函数执行其他任何命令之前,在 DoWork 方法内部执行若干次循环:

C#  复制代码
Thread.Sleep(1);

在 1 毫秒之后,Main 将通知辅助线程对象,它应当使用 Worker.RequestStop 方法(前面已介绍)自行终止:

C#  复制代码
workerObject.RequestStop();

还可以通过调用 Abort 从另一个线程中终止某个线程。这将强行终止受影响的线程,即使该线程尚未完成其任务,并且未提供清理资源的机会。此示例中显示的技术是首选方法。

最后,Main 函数对辅助线程对象调用 Join 方法。此方法导致当前线程阻塞或等待,直到对象所表示的线程终止。因此,直到辅助线程返回后,Join 才会返回,然后自行终止:

C#  复制代码
workerThread.Join();

此时,只有执行 Main 的主线程还存在。它会显示一条最终消息,然后返回,从而使主线程也终止。

下面是完整的示例。

示例

C#  复制代码
using System;
using System.Threading;

public class Worker
{
    // This method will be called when the thread is started.
    public void DoWork()
    {
        while (!_shouldStop)
        {
            Console.WriteLine("worker thread: working...");
        }
        Console.WriteLine("worker thread: terminating gracefully.");
    }
    public void RequestStop()
    {
        _shouldStop = true;
    }
    // Volatile is used as hint to the compiler that this data
    // member will be accessed by multiple threads.
    private volatile bool _shouldStop;
}

public class WorkerThreadExample
{
    static void Main()
    {
        // Create the thread object. This does not start the thread.
        Worker workerObject = new Worker();
        Thread workerThread = new Thread(workerObject.DoWork);

        // Start the worker thread.
        workerThread.Start();
        Console.WriteLine("main thread: Starting worker thread...");

        // Loop until worker thread activates.
        while (!workerThread.IsAlive);

        // Put the main thread to sleep for 1 millisecond to
        // allow the worker thread to do some work:
        Thread.Sleep(1);

        // Request that the worker thread stop itself:
        workerObject.RequestStop();

        // Use the Join method to block the current thread 
        // until the object's thread terminates.
        workerThread.Join();
        Console.WriteLine("main thread: Worker thread has terminated.");
    }
}

输出如下:

  复制代码
main thread: starting worker thread...
worker thread: working...
worker thread: working...
worker thread: working...
worker thread: working...
worker thread: working...
worker thread: working...
worker thread: working...
worker thread: working...
worker thread: working...
worker thread: working...
worker thread: working...
worker thread: terminating gracefully...
main thread: worker thread has terminated

请参见

任务

“线程”示例

概念

C# 编程指南

参考

线程处理(C# 编程指南)使用线程处理(C# 编程指南)Threadvolatile(C# 参考)MutexMonitorStartIsAliveSleepJoinAbort

其他资源

托管线程处理线程示例

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