C#:多线程

一.线程常用概念

线程（Thread）：操作系统执行程序的最小单位
进程（Process）：程序在内存中的运行实例
并发（Concurrency）：多个任务交替执行（单核CPU）
并行（Parallelism）：多个任务同时执行（多核CPU）
同步（Synchronization）：协调线程执行顺序
异步（Asynchronous）：非阻塞的执行方式

二.使用多线程好处

• 提高性能：利用多核CPU并行执行任务
• 响应性：保持UI界面流畅，后台执行耗时操作
• 资源利用率：同时处理I/O密集型和CPU密集型任务
• 模块化：将复杂任务分解为独立执行的单元

三.使用Thread实现多线程 

常用Thread中为ThreadStart，其中ThreadStart为委托类型，无参数无返回值委托

//Thread线程
public Thread(ThreadStart start)
//ThreadStart委托类型，为无参数无返回值类型
public delegate void ThreadStart();

定义一个无参数无返回值的函数，使用线程进行操作

  static void Main(string[] args){//委托执行Thread t1 = new Thread(run);t1.Start();//匿名函数new Thread(()=>{for (int i = 0; i < 10; i++){Console.WriteLine($"线程B==>{i}");}}).Start();Console.WriteLine(  "void Main执行完毕");}public static void run(){  for(int i = 0; i < 10; i++){Console.WriteLine($"线程A==>{i}");}}

打印结果：

void Main执行完毕
线程A==>0
线程A==>1
线程A==>2
线程A==>3
线程A==>4
线程A==>5
线程A==>6
线程A==>7
线程A==>8
线程A==>9
线程B==>0
线程B==>1
线程B==>2
线程B==>3
线程B==>4
线程B==>5
线程B==>6
线程B==>7
线程B==>8
线程B==>9

线程特性常用的属性获取，thread ID,name,IsAlive,IsBackground,使用线程A/B和主线程打印1-10的数字，其中IsAlive线程在运行中为True,线程在运行后为False,IsBackground指线程是否是后台线程，在程序执行过程中，前台线程执行完毕后，应用程序可以退出，后台线程则无所谓执行完成，应用程序均可以退出。默认情况下，Thread设定线程均是前台线程。

static void Main(string[] args)
{Thread t1 = new Thread(run);t1.Name = "ThreadA";t1.Start();Thread t2 = new Thread(() =>{for (int i = 0; i < 3; i++){Console.WriteLine($"线程ID:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId},线程名字{Thread.CurrentThread.Name}执行==>{i}");}});t2.Name = "ThreadB";t2.Start();Thread.CurrentThread.Name = "Main Thread";for (int i = 0; i < 3; i++){Console.WriteLine($"线程ID:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId},线程名字{Thread.CurrentThread.Name}执行==>{i}");}Console.WriteLine("void Main执行完毕");}
public static void run()
{  for(int i = 0; i < 3; i++){Console.WriteLine($"线程ID:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId},线程名字{Thread.CurrentThread.Name}执行==>{i}");}
}

打印结果，每次打印结果会有差异：

线程ID:3,线程名字ThreadA执行==>0
线程ID:3,线程名字ThreadA执行==>1
线程ID:3,线程名字ThreadA执行==>2
线程ID:1,线程名字Main Thread执行==>0
线程ID:4,线程名字ThreadB执行==>0
线程ID:4,线程名字ThreadB执行==>1
线程ID:4,线程名字ThreadB执行==>2
线程ID:1,线程名字Main Thread执行==>1
线程ID:1,线程名字Main Thread执行==>2
void Main执行完毕

线程调度：

t1.Priority=ThreadPriority.Highest; //线程优先级
bool a=Thread.Yield();              //线程礼让
Thread.Sleep(1000);                //线程休眠
t1.Join();                         //线程阻塞

线程安全：使用线程模拟12306抢票系统，由于线程是按照同步进行，如果对线程不进行约束，则会出现数据重复现象，用以下代码进行：

  internal class Program{public int TotalTicket;public int CurrentTicket;static void Main(string[] args){Program program = new Program();program.TotalTicket = 5;program.CurrentTicket = 5;Thread t1 = new Thread(program.GetTicket);t1.Name = "黄牛";t1.Start();Thread t2 = new Thread(program.GetTicket);t2.Name = "小王";t2.Start();Thread t3 = new Thread(program.GetTicket);t3.Name = "小李";t3.Start();}public void GetTicket(){  while (true){if (CurrentTicket <= 0) {break;               }//有票CurrentTicket--;Thread.Sleep(100);Console.WriteLine(  $"{Thread.CurrentThread.Name}抢到了{TotalTicket-CurrentTicket}张票，剩余{CurrentTicket}张票");}        }

运行结果，可见线程运行过程中使用同一数据元，由于电脑分配资源执行过程中间隔执行，数据源不安全：

小王抢到了3张票，剩余2张票
小李抢到了3张票，剩余2张票
黄牛抢到了3张票，剩余2张票
小王抢到了5张票，剩余0张票
小李抢到了5张票，剩余0张票

解决这个问题，使用线程锁，即当前线程执行完毕后再进行执行第二个线程，使用Lock，Lock是 C# 中的一种用于同步线程执行的机制，它帮助确保多个线程在访问共享资源时不会发生冲突或数据损坏。其作用是通过给临界区（即多线程访问共享资源的代码段）加锁，使得在同一时刻只能有一个线程进入执行该代码段。：

internal class Program
{public int TotalTicket;public int CurrentTicket;private  readonly object o = new object();  //设定一个对象static void Main(string[] args){Program program = new Program();program.TotalTicket = 5;program.CurrentTicket = 5;Thread t1 = new Thread(program.GetTicket);t1.Name = "黄牛";t1.Start();Thread t2 = new Thread(program.GetTicket);t2.Name = "小王";t2.Start();Thread t3 = new Thread(program.GetTicket);t3.Name = "小李";t3.Start();
}
//利用Lock对线程进行互斥锁定public void GetTicket(){  while (true){lock(o){if (CurrentTicket <= 0){break;}//有票CurrentTicket--;Thread.Sleep(100);Console.WriteLine($"{Thread.CurrentThread.Name}抢到了{TotalTicket - CurrentTicket}张票，剩余{CurrentTicket}张票");}}      }

打印结果，同一资源则不会进行数据丢失：

小李抢到了1张票，剩余4张票
黄牛抢到了2张票，剩余3张票
小王抢到了3张票，剩余2张票
小李抢到了4张票，剩余1张票
黄牛抢到了5张票，剩余0张票