【.NET 6】多线程的几种打开方式和代码演示

前言:

多线程无处不在,平常的开发过程中,应该算是最常用的基础技术之一了。以下通过Thread、ThreadPool、再到Task、Parallel、线程锁、线程取消等方面,一步步进行演示多线程的一些基础操作。欢迎大家围观。如果大佬们有其他关于多线程的拓展,也欢迎在评论区进行留言,大佬们的知识互助,是.net生态发展的重要一环,欢迎大佬们进行留言,帮助更多的人。

本文章为了防爬虫,特此放上原文链接,如果大家在其他地方(博客园与CSDN以外的地方)搜索到,可以点以下链接,跳转回原文:

https://www.cnblogs.com/weskynet/p/16391095.html

 

以下博客内容使用的一些环境:

系统环境:WIN 10

.NET 环境: .NET 6

VS 环境:VS 2022

其他:没了

 

以下正文:

 

1、先创建一个.NET 6控制台项目,用来当做该博客文章的实验使用。

《【.NET 6】多线程的几种打开方式和代码演示》

 

2、快速创建一个线程。ParameterizedThreadStart是一个委托,传入的参数是一个object类型。

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代码:

ParameterizedThreadStart threadStart = new((obj) => { Console.WriteLine($"当前线程 的 ID = {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}"); }); Thread thread = new Thread(threadStart); thread.Start(); Console.WriteLine($"线程ID = {thread.ManagedThreadId}"); Console.ReadLine();

 

3、以上代码执行结果下图所示

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4、新建一个类TestThread,以及一个测试方法,用来做测试使用。

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5、在program里面,把输出改成调用上面的方法再进行测试一下。

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6、执行以后的输出结果,如下图所示

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7、线程的等待(睡眠)。最简单的方式,是直接 Thread.Sleep(毫秒);

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8、Thread的Join方法。代表线程执行完毕以后,才可以继续执行后续的代码。如下图所示,在thread线程内部执行完成以后,很快就接着执行最后的打印输出方法了。可以和以上的第7点进行比较输出结果。

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9、Thread的Join方法,还可以传入参数,参数是毫秒值。代表等下当前线程执行多长时间,如果超出设定的毫秒数,就不等了,直接执行后续的代码。

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10、新增一个Test2方法,用来测试线程池ThreadPool使用。

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11、WaitCallback也是一个委托。传入需要在线程池内执行的方法名称。以下代码内,“线程池”字符串为执行的方法对应的参数。

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代码:

using MultiThread; Console.WriteLine("Hello, World!"); ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(TestThread.Test2),"线程池"); Console.ReadLine();

 

12、除了直接传入回调方法,也可以直接在线程池开启的方法内,直接写代码块来当做多线程执行的部分。如下图所示,睡眠1000ms以及执行的方法,在线程池内运行。

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13、线程池内,可以通过设置Manual信号量,来识别线程池内的线程时候执行完成。一般用 .Set(); 和 .WaitOne(); 结对进行,如下图代码、注释部分以及执行结果。(可以对比输出时间)

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14、使用Task快读创建一个线程。如下图所示。最简单的方法:Task.Run(()=>{ 代码块; });  

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15、也可以用以下方式,手动进行start启动,如图的代码所示。

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16、也可以使用Task.Factory创建一个任务工厂来实现。

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17、如果需要等待子线程执行完毕,才执行后续操作,可以使用Wait(); 来实现。

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18、如果只想等待子线程执行指定的时间,可以通过使用 Wait(毫秒数); 来实现。这样等待,例如500ms以后,不管子线程是不是还在浪,都不会等待,直接继续执行后续代码。

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19、 如果要在等待一段时间以后执行某些当做,可以使用Task.Delay(时间毫秒数).ContinuwWith( 要执行的代码块);如下图所示的代码、注释以及运行输出结果。

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20、如果有多个任务在执行期间,在任意一个线程执行完毕以后进行执行某种操作,可以使用 ContinueWhenAny来进行。如下图所示的代码、注释和运行结果,以及图后附有源码。

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代码:

Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>>Hello, World!"); Task[] tasks = new Task[3]; TaskFactory factory = new(); tasks[0] = factory.StartNew(x => { Thread.Sleep(1000); Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>> tasks 0"); },null); tasks[1] = factory.StartNew(x => { Thread.Sleep(2000); Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>> tasks 1"); }, null); tasks[2] = factory.StartNew(x => { Thread.Sleep(3000); Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>> tasks 2"); }, null); factory.ContinueWhenAny(tasks, x => { Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>> 我不晓得要打印啥子 ~ ~ "); }); Console.ReadLine();

 

21、如果要等任务全部执行完毕以后才执行某个代码块,可以使用ContinueWhenAll。

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22、使用TaskWaitAny() 也可以实现任意任务执行完毕以后,执行后续动作。但是会占用主线程资源。如图所示代码,大佬们应该可以看出来为什么了。

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23、同样的,Task也可以在等待全部任务执行完毕以后进行执行后续动作。如下图演示。

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24、Parallel允许线程并行执行。同时最大线程执行数量,类似于ThreadPool可以设置最大并发数量类似。其他不多说,看以下的代码和演示效果。

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代码:

using MultiThread; Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>>Hello, World!"); ParallelOptions parallelOptions = new(); parallelOptions.MaxDegreeOfParallelism = 3; Parallel.Invoke(parallelOptions, () => { Thread.Sleep(1000); Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>> para1"); }, () => { Thread.Sleep(2000); Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>> para2"); }, () => { Thread.Sleep(3000); Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>> para3"); }); Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>> 我不晓得要打印啥子 ~ ~ "); Console.ReadLine();

 

25、Parallel也可以遍历执行。

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代码:

using MultiThread; Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>>Hello, World!"); ParallelOptions parallelOptions = new(); parallelOptions.MaxDegreeOfParallelism = 3; Parallel.For(0, 10,parallelOptions, s => { Thread.Sleep(100); Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>> para{s}"); }); Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>> 我不晓得要打印啥子 ~ ~ "); Console.ReadLine();

 

26、新增一个方法,用来测试多线程锁使用。

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27、在不加锁的情况下执行执行以下代码,方法体几乎同时被执行。但是实际上方法体如果只允许被同时一个线程访问的话,那么这样搞肯定是会乱子的,所以需要锁。

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28、加了锁以后,查看到执行的结果,时间间隔基本上是1s左右,说明该方法体确实一次只被一个线程调用了。

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29、另一种锁(原子锁),可以定义一个变量来进行原子交换。它的使用场景,一般是在轮询进行处理某些业务的时候,并且同时只允许一个线程进来,就可以使用这种锁。

和lock锁区别:lock锁是代码还没执行完,线程会一直等待,等执行完了就会继续进来。如果线程一直被创建,lock外边会堆积越来越多的线程和资源,最严重的情况会导致系统内存不断飙升直到爆满;原子锁的作用是,用于验证代码块是不是执行完了,还没执行完,就不鸟他了,线程也不会等待下去,而是直接跳过这部分的代码,继续执行后续的操作。如果后续没事情做了,那该干嘛干嘛了。

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30、原子锁执行效果如下,一部分线程判断到代码被锁住,就跳过不管了,所以就不会有输出。

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31、测试线程取消。先开启一些线程,以及有关的操作,如下图所示。

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32、然后执行。结果比较尴尬,显示都是第100号线程,这是因为Task是多线程,在创建过程中,可能已经让i都执行到头了,所以再次获取到的i都是最后的值,即100.

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33、在创建任务之前,引入一个中间变量,用来代替被遍历的i。然后执行结果和其他代码说明,如图所示。

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34、看不到异常信息,那改成Task直接走一波,然后通过Task.WaitAll();进行捕捉异常信息。如代码注释和演示截图所示。

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代码:

Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>>Hello, World!"); try { Task[] tasks = new Task[100]; CancellationTokenSource cancellation = new CancellationTokenSource(); for (int i = 0; i < 100; i++) { string str = i.ToString(); tasks[i]= Task.Run(() => { Thread.Sleep(100); try { if (str == "10") { throw new Exception($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>> 第 -{str}- 号线程开始放弃治疗~~ 线程ID = {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}"); } } catch (Exception ex) { cancellation.Cancel(); // 捕获异常,线程后续所有的线程都取消操作
 Console.WriteLine(ex.Message); } cancellation.Token.ThrowIfCancellationRequested(); if (cancellation.IsCancellationRequested == false)  // 默认为false,代表正常
 { Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>> 第 -{str}- 号线程执行正常~~ 线程ID = {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}"); } else { Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>> 第 -{str}- 号线程执行异常~~ 线程ID = {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}"); } }, cancellation.Token); } Task.WaitAll(tasks); Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>> 我不晓得要打印啥子 ~ ~ "); } catch (AggregateException ae) { foreach (var ex in ae.InnerExceptions) { Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>> {ex.Message}"); } } Console.ReadLine();

 

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没了,最后祝大家撸码愉快~~

 

    原文作者:WeskyNet
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