1 線程與進程

進程是計算機概念，一個程序運用時占用的的所有計算機資源（CPU、內存、硬盤、網絡）統(tǒng)稱為進程。
線程是操作系統(tǒng)中能夠獨立運行的最小單位，是進程（包含多個線程）中的一部分，線程也有自己的計算資源，多個線程間可以共享進程的資源
C#中的Thread其實是對計算機中線程概念的封裝（API的封裝），它的執(zhí)行歸根結底是向底層操作系統(tǒng)申請了線程資源。

在C#中的線程實現(xiàn)包括 Thread/ThreadPool/Task/Await Async
多線程的本質是資源換性能（CPU、內存、硬盤、網絡）。好處是提高利用率（快） 壞處是耗費資源。但是在使用N個線程時，性能并不是成N倍的遞增。
因為操作系統(tǒng)對CPU的調度時必須耗費些許時間，包括CPU的分片，線程的調度以及上下文的切換。同時CPU不夠時降低線程的性能，這也意味著不是線程越多越好。

以下代碼示例 默認引用了System.Threading命名空間

2 創(chuàng)建線程

線程創(chuàng)建 可以不通過顯示的調用ThreadStart和ParameterizedThreadStart,主要是通過lamda表達式去創(chuàng)建線程

 static void Main(string[] args){Console.OutputEncoding = Encoding.UTF8;//public Thread(ThreadStart start) ThreadStart 一個無參數(shù)的委托Thread t1 = new Thread(() =>{Console.WriteLine("一個無參數(shù)的的線程創(chuàng)建");});t1.Start();//Thread(ParameterizedThreadStart start) ParameterizedThreadStart 一個有參數(shù)的委托//lambda 表達式是向線程傳遞數(shù)據(jù)的最強大的方法。然而必須小心，不要在啟動線程之后誤修改被捕獲變量（captured variables）.解決方法就是使用臨時變量Thread t2 = new Thread((x) =>{Console.WriteLine("一個有參數(shù)的的線程創(chuàng)建{0}", x);});//傳入?yún)?shù)t2.Start(100);}

3 線程等待

可以使用 Join()方法來等待其他線程完成任務

  public   class ThreadWork{public void Method1() {Console.OutputEncoding = Encoding.UTF8;Console.WriteLine("當前線程名稱" + Thread.CurrentThread.Name);for (int i = 0; i < 10; i++) {Thread.Sleep(1000);//線程暫停Console.WriteLine(i);}}}     public class Program{static void Main(string[] args){ThreadWork work = new ThreadWork();Thread t = new Thread(work.Method1);t.Start();t.Join();//主線程等待子線程完成任務Console.WriteLine("Finish");}
}

4 線程優(yōu)先級

線程的Priority屬性決定了相對于操作系統(tǒng)中的其它活動線程，它可以獲得多少執(zhí)行時間。線程優(yōu)先級的取值如下：
enum ThreadPriority { Lowest, BelowNormal, Normal, AboveNormal, Highest } 。只有當多個線程同時活動時，線程優(yōu)先級才有意義。默認創(chuàng)建的線程優(yōu)先級別為Normal

  public   class ThreadWork{public void Method1() {Console.OutputEncoding = Encoding.UTF8;Console.WriteLine("當前線程名稱" + Thread.CurrentThread.Name);for (int i = 0; i < 10; i++) {Thread.Sleep(1000);//線程暫停Console.WriteLine(i);}}}

      static void Main(string[] args){ThreadWork work = new ThreadWork();Thread t1 = new Thread(work.Method1) { Priority = ThreadPriority.Highest, Name = "t1" };Thread t2 = new Thread(work.Method1) { Priority = ThreadPriority.Normal, Name = "t2" };t2.Start(); //t1線程優(yōu)先級別高于t2線程，將優(yōu)先獲得CPU的時間片，先執(zhí)行t1.Start();Console.WriteLine("Finish");}

5 前臺線程與后臺線程

可以通過設置IsBackground來設定線程是否為后臺線程 。默認顯示創(chuàng)建的線程都是前臺線程。前臺線程與后臺線程最大的區(qū)別就是 進程會等待所有的前臺線程，當前臺線程全部結束后，盡管后臺線程的任務沒有執(zhí)行完，進程會自動結束所有存在的后臺線程。所以當程式定義了一個永遠不會完成的前臺線程時，進程將永遠不會結束。線程的前臺/后臺狀態(tài)與它的優(yōu)先級和執(zhí)行時間的分配無關

  public   class ThreadWork{public void Method2(int num) {Console.OutputEncoding = Encoding.UTF8;for (int i = 0; i < num; i++){Thread.Sleep(1000);//線程暫停Console.WriteLine("當前線程名稱{0} 打印數(shù)據(jù){1}",  Thread.CurrentThread.Name,i);}}}

       static void Main(string[] args){ThreadWork work = new ThreadWork();Thread t1 = new Thread(() => work.Method2(5)) { Name = "t1" };Thread t2 = new Thread(() => work.Method2(10)) { Name = "t2", IsBackground = true };t1.Start();t2.Start(); // t1線程為前臺線程(執(zhí)行時間>10s) t2線程為后臺線程（執(zhí)行時間>5s） 前臺線程結束后，會中斷t2線程Console.WriteLine("Finish");}

6 Lock與線程安全

競態(tài)： 字面意思是競爭，并發(fā)的執(zhí)行單元對共享資源（硬件資源和軟件上的全局變量，靜態(tài)變量等）的訪問容易發(fā)生競態(tài)，競態(tài)是出現(xiàn)線程不安全的重要因素。
為了解決多線程并發(fā)搶奪共享資源的問題，可采用lock 關鍵字,lock會鎖定最先搶到資源的線程，并且會阻塞(不占用CPU資源)其他試圖搶奪該資源的其他線程，直到lock鎖定的線程釋放這個鎖資源
這樣就確保了在同一時刻只有一個線程能進入臨界區(qū)（critical section，不允許并發(fā)執(zhí)行的代碼）像這種用來避免在多線程下的不確定性的方式被稱為線程安全（thread-safe）
盡管lock關鍵字的存在會解決線程安全的問題，但是運用不恰當，存在嚴重的性能問題,因為上下切換上下文的時間可能會比單個線程執(zhí)行還要慢。

   public  class CounterBase{//多線程共享這個變量，當存在讀寫操作時，會出現(xiàn)線程不安全的問題public int num { get; private set; }public CounterBase(int num){this.num = num;}public void DecrementWithLock(){Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name);//使用lock關鍵字，標識這段方法只允許一個線程持有lock (this) {num--;}}public void IncrementWithLock(){Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name);lock (this){num++;}}public void Count (){for (int i = 0; i < 10; i++){IncrementWithLock();DecrementWithLock();}}}

 static void Main(string[] args){CounterBase counter = new CounterBase(100);Thread t1 = new Thread(() => counter.Count()) { Name = "t1" }; // t1、t2 線程共享counter實例，并同時執(zhí)行CountWhihLock()方法。意味著此時出現(xiàn)了競態(tài)現(xiàn)象，容易出現(xiàn)線程不安全的問題 Thread t2 = new Thread(() => counter.Count()) { Name = "t2" };//多線程并行t1.Start();t2.Start();t1.Join();t2.Join();Console.WriteLine("Finish");Console.WriteLine(counter.num); //100}

7 Monitor

在Lock與線程安全這一section中，用到lock關鍵字來確保代碼屏障區(qū)（用lock關鍵字包裹的代碼區(qū)，同一時間，只有一個線程能進入到代碼中）的安全執(zhí)行 。lock關鍵字Monitor類的的一個語法糖?？梢酝ㄟ^TryEnter()進入鎖 Monitor.Exit()進出鎖。上述示例可以用Monitor類來重構功能

   public  class CounterBase{//多線程共享這個變量，當存在讀寫操作時，會出現(xiàn)線程不安全的問題public int num { get; private set; }public CounterBase(int num){this.num = num;}public void DecrementWithLock(){Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name);//使用Monitor替換lock關鍵字Monitor.TryEnter();num++；Monitor.Exit();}public void IncrementWithLock(){Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name);//使用Monitor替換lock關鍵字Monitor.TryEnter();num--；Monitor.Exit();}public void Count (){for (int i = 0; i < 10; i++){IncrementWithLock();DecrementWithLock();}}}

8 死鎖

死鎖 是多個線程等待永遠拿不到的鎖資源時 出現(xiàn)的程式異常問題。線程處于阻塞狀態(tài)中。

    public class DeadLockWork{private readonly object _lock1 = new object();private readonly object _lock2 = new object();public void Method1() {lock (_lock1) {Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name+" enterd Method1");Thread.Sleep(10);lock (_lock2) {}}}public void Method2(){lock (_lock2){Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name + " enterd Method2");Thread.Sleep(10);lock (_lock1){}}}}

        static void Main(string[] args){DeadLockWork deadLock = new DeadLockWork();// t1、t2 線程共享deadLock實例Thread t1 = new Thread(() => deadLock.Method1()) { Name = "t1" };Thread t2 = new Thread(() => deadLock.Method2()) { Name = "t2" };t1.Start();//t1線程進入方法后，持有_lock1鎖，暫停10ms后嘗試獲取_lock2鎖t2.Start();//t2線程進入方法后，持有_lock2鎖，暫停10ms后嘗試獲取_lock1鎖//主線程等待t1、t2線程完成任務t1.Join();t2.Join();//由于lock關鍵字會阻塞其他正在嘗試獲取鎖的線程，t1持有l(wèi)ock1并嘗試獲取_lock2鎖，t2持有l(wèi)ock2并嘗試獲取_lock1鎖。//t1永遠拿不到_lock2鎖，t2永遠拿不到_lock1鎖。導致線程死鎖。//進程等待兩個前臺線程執(zhí)行完成，死鎖導致程式永遠不會結束Console.WriteLine("Finish");}

9 線程中異常處理

在實際項目中，每一個線程中應該有異常處理的邏輯，
因為每個線程都獨享?？臻g，主線程無法捕獲其他工作線程中拋出的異常。未被捕獲的異?？赡軙е鲁淌降漠惓Ｖ袛唷榱思訌姵淌降慕研?#xff0c;應該在工作任務中設計異常處理的邏輯

 static void Main(string[] args){Console.OutputEncoding = Encoding.UTF8;Thread t1 = new Thread(() =>{try{Console.WriteLine("I am Thread " + Thread.CurrentThread.Name);throw new Exception("模擬工作的中的異常：端口被占用");}catch (Exception e){//捕獲線程中的異常Console.WriteLine(e.Message);}}){ Name = "t1" };t1.Start();}