C# Grundanleitung

C# fortgeschrittene Anleitung

C# objektorientiert (OOP)

C# Multithreading

Thread definiert als der Ausführungspfad eines Programms. Jeder Thread definiert einen einzigartigen Kontrollfluss. Wenn Ihre Anwendung komplexe und zeitaufwendige Operationen umfasst, ist es oft nützlich, verschiedene Ausführungswege für Threads zu setzen, wobei jeder Thread spezifische Aufgaben ausführt.

Ein Thread istLeichtgewichtige ProzesseEin häufiges Beispiel für die Verwendung von Threads ist die Implementierung von Parallelprogramming in modernen Betriebssystemen. Die Verwendung von Threads spart CPU-Zyklen und verbessert gleichzeitig die Effizienz der Anwendung.

Bisher haben wir geschriebene Programm ist ein einzelner Thread als Beispiel für den Prozess der Anwendung der Single-Thread-Runtime. Aber so kann die Anwendung gleichzeitig nur eine Aufgabe ausführen. Um mehrere Aufgaben gleichzeitig auszuführen, kann es in kleinere Threads unterteilt werden.

Lebenszyklus der Thread

Lebenszyklus der Thread beginnt, wenn das Objekt der Klasse System.Threading.Thread erstellt wird, und endet, wenn der Thread beendet oder die Ausführung abgeschlossen wird.

Nachstehend sind verschiedene Zustände im Lebenszyklus der Thread aufgeführt:

Nicht gestarteter Zustand: Zustand, wenn die Thread-Instanz erstellt wurde, aber die Start-Methode noch nicht aufgerufen wurde.
Bereit-Zustand: Zustand, wenn der Thread bereit ist, ausgeführt zu werden und auf CPU-Zyklen wartet.
Nicht ausführbarer Zustand: In den folgenden Fällen ist der Thread nicht ausführbar:

hat Sleep-Methode aufgerufen
hat Wait-Methode aufgerufen
durch I/O-Operation blockiert

Todeszustand: Zustand, wenn der Thread die Ausführung abgeschlossen hat oder abgebrochen wurde.

Mainthread

In C#,System.Threading.Thread Die Klasse wird zur Thread-Arbeit verwendet. Sie ermöglicht das Erstellen und den Zugriff auf eine einzelne Thread in einer multithreaded Anwendung. Der erste Thread, der im Prozess ausgeführt wird, wird alsMainthread.

Wenn ein C#-Programm ausgeführt wird, wird der Hauptthread automatisch erstellt. Verwenden Sie Thread Durch die Thread-Klasse können Sie auf den von der Klasse erstellten Thread zugreifen. Wenn der Hauptthread ein Kindthread aufruft, können Sie dies tun CurrentThread Eigenschaftszugriff auf Thread.

Das folgende Programm zeigt die Ausführung des MainThreads an:

Beispiel

using System;
using System.Threading;
namespace MultithreadingApplication
{
　　　　class MainThreadProgram
　　　　{
　　　　　　　　static void Main(string[] args)
　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　　　Thread th = Thread.CurrentThread;
　　　　　　　　　　　　th.Name = "MainThread";
　　　　　　　　　　　　Console.WriteLine("This is {0}", th.Name);
　　　　　　　　　　　　Console.ReadKey();
　　　　　　　　}
　　　　}
}

Wenn der obige Code kompiliert und ausgeführt wird, ergibt er das folgende Ergebnis:

This is MainThread

Häufig verwendete Eigenschaften und Methoden der Thread-Klasse

Die folgende Tabelle zeigt Thread Einige der häufig verwendeten Methoden einer Klasse Eigenschaft:

Eigenschaft	Beschreibung
CurrentContext	Ermitteln Sie den aktuellen Kontext, in dem die Thread ausgeführt wird.
CurrentCulture	Ermitteln oder stellen Sie die aktuelle Regionaleinstellung der Thread ein.
CurrentPrincipal	Ermitteln oder stellen Sie den aktuellen Verantwortlichen der Thread ein (für rollenbasierte Sicherheit).
CurrentThread	Erhalten Sie den aktuellen laufenden Thread.
CurrentUICulture	Ermitteln oder stellen Sie die aktuelle Regionaleinstellung des Ressourcenmanagers ein, um regionalspezifische Ressourcen beim Laufzeit finden zu können.
ExecutionContext	Erhalten Sie ein ExecutionContext-Objekt, das Informationen über verschiedene Kontexte der aktuellen Thread enthält.
IsAlive	Erhalte einen Wert, der den Ausführungsstatus des aktuellen Threads anzeigt.
IsBackground	Erhalte oder setze einen Wert, der anzeigt, ob ein Thread ein Hintergrundthread ist.
IsThreadPoolThread	Erhalte einen Wert, der anzeigt, ob der Thread einem verwalteten Threadpool angehört.
ManagedThreadId	Erhalte die eindeutige Identifikationsnummer der aktuellen verwalteten Thread.
Name	Erhalte oder setze den Namen des Threads.
Priority	Erhalte oder setze einen Wert, der die Schedulingspriorität des Threads anzeigt.
ThreadState	Erhalte einen Wert, der den Zustand der aktuellen Thread enthält.

Die folgende Tabelle zeigt Thread Einige der häufig verwendeten Methoden einer Klasse Methode:

Nummer	Methodennamen & Beschreibung
1	public void Abort() Führe ThreadAbortException auf dem Thread aus, der diesen Methodenaufruf macht, um den Prozess der Beendigung dieses Threads zu beginnen. Der Aufruf dieser Methode führt in der Regel zum Beenden des Threads.
2	public static LocalDataStoreSlot AllocateDataSlot() 分配所有线程上的未命名数据槽。为了获得更好的性能，请改用以 ThreadStaticAttribute 属性标记的字段。
3	public static LocalDataStoreSlot AllocateNamedDataSlot( string name) 分配所有线程上的已命名数据槽。为了获得更好的性能，请改用以 ThreadStaticAttribute 属性标记的字段。
4	public static void BeginCriticalRegion() Benachrichtige den Host, dass er in einen Codebereich eintreten wird, in dem der Einfluss eines Threadabbruchs oder einer nicht behandelten Ausnahme möglicherweise andere Aufgaben im Anwendungsbereich gefährden könnte.
5	public static void BeginThreadAffinity() Benachrichtige den Host, dass der Code, der auf der Identität des aktuellen physikalischen Betriebssystemthreads basiert, ausgeführt werden soll.
6	public static void EndCriticalRegion() Benachrichtige den Host, dass er in einen Codebereich eintreten wird, in dem ein Thread abgebrochen wird oder eine nicht behandelte Ausnahme nur die aktuelle Aufgabe beeinflusst.
7	public static void EndThreadAffinity() Benachrichtige den Host, dass der Code, der auf der Identität des aktuellen physikalischen Betriebssystemthreads basiert, ausgeführt wurde.
8	public static void FreeNamedDataSlot(string name) Entfernen Sie die Verknüpfung zwischen Namen und Slot für alle Threads im Prozess. Um eine bessere Leistung zu erzielen, verwenden Sie Felder, die mit der ThreadStaticAttribute markiert sind.
9	public static Object GetData( LocalDataStoreSlot slot ) Beschaffen Sie im aktuellen Domain des aktuellen Threads den Wert aus dem angegebenen Slot. Um eine bessere Leistung zu erzielen, verwenden Sie Felder, die mit der ThreadStaticAttribute markiert sind.
10	public static AppDomain GetDomain() Geben Sie die aktuelle Domain zurück, in der der aktuelle Thread läuft.
11	public static AppDomain GetDomainID() Geben Sie ein einzigartiges Anwendungsdomain-Identifikationszeichen zurück.
12	public static LocalDataStoreSlot GetNamedDataSlot( string name ) Finden Sie den benannten Daten-Slot. Um eine bessere Leistung zu erzielen, verwenden Sie Felder, die mit der ThreadStaticAttribute markiert sind.
13	public void Interrupt() Unterbrechen Sie den Thread im WaitSleepJoin-Threadstatus.
14	public void Join() Blockieren Sie den Aufrufthread, bis ein Thread beendet wird, während der Standard- COM- und SendMessage-Nachrichtenpumpenverarbeitung fortgesetzt wird. Dieses Verfahren hat verschiedene Overloads.
15	public static void MemoryBarrier() Synchronisieren Sie den Zugriff auf den Speicher wie folgt: Während der Verarbeitung von COM und SendMessage-Nachrichten durch den Prozessor des aktuellen Threads dürfen keine Speicherzugriffe vor einem MemoryBarrier-Aufruf ausgeführt werden, die nach einem MemoryBarrier-Aufruf ausgeführt werden.
16	public static void ResetAbort() Abbrechen Sie den Abort, der für den aktuellen Thread angefordert wurde.
17	public static void SetData( LocalDataStoreSlot slot, Object data ) Setzen Sie Daten in der aktuellen Domain dieses Threads in einem bestimmten Slot. Um eine bessere Leistung zu erzielen, verwenden Sie Felder, die mit der ThreadStaticAttribute markiert sind.
18	public void Start() Starten Sie einen Thread.
19	public static void Sleep( int millisecondsTimeout ) Pausiert den Thread für eine Weile.}
20	public static void SpinWait( int iterations ) Verursacht, dass der Thread die vom Parameter iterations definierte Zeit wartet.
21	public static byte VolatileRead( ref byte address ) public static double VolatileRead( ref double address ) public static int VolatileRead( ref int address ) public static Object VolatileRead( ref Object address ) Lesen des Feldwerts. Unabhängig von der Anzahl der Prozessoren oder dem Status des Prozessor-Caches wird der neueste Wert, der von jedem Prozessor des Computers geschrieben wird, gelesen. Dieses Verfahren hat verschiedene Überladungen. Hier werden einige gezeigt.
22	public static void VolatileWrite( ref byte address, byte value ) public static void VolatileWrite( ref double address, double value ) public static void VolatileWrite( ref int address, int value ) public static void VolatileWrite( ref Object address, Object value ) Einen Wert sofort in das Feld schreiben, um sicherzustellen, dass dieser Wert für alle Prozessoren im Computer sichtbar ist. Dieses Verfahren hat verschiedene Überladungen. Hier werden einige gezeigt.
23	public static bool Yield() Verursacht, dass ein anderer Thread, der bereit ist, auf dem aktuellen Prozessor ausgeführt zu werden, aufgerufen wird. Der Betriebssystem wählt den auszuführenden Thread aus.

Erstellung eines Threads

Ein Thread wird durch Erweiterung der Thread-Klasse erstellt. Die erweiterte Thread-Klasse ruft Start() Methoden, um die Ausführung eines Unterthreads zu starten.

Das folgende Programm demonstriert dieses Konzept:

Beispiel

using System;
using System.Threading;
namespace MultithreadingApplication
{
　　　　class ThreadCreationProgram
　　　　{
　　　　　　　　public static void CallToChildThread()
　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　　　Console.WriteLine("Child thread starts");
　　　　　　　　}
　　　　　　　　
　　　　　　　　static void Main(string[] args)
　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　　　ThreadStart childref = new ThreadStart(CallToChildThread);
　　　　　　　　　　　　Console.WriteLine("In Main: Creating the Child thread");
　　　　　　　　　　　　Thread childThread = new Thread(childref);
　　　　　　　　　　　　childThread.Start();
　　　　　　　　　　　　Console.ReadKey();
　　　　　　　　}
　　　　}
}

Wenn der obige Code kompiliert und ausgeführt wird, ergibt er das folgende Ergebnis:

In Main: Erstellen des Child-threads
Child-thread beginnt

Thread-Verwaltung

Die Thread-Klasse bietet verschiedene Methoden zur Verwaltung von Threads.

Der folgende Beispiel zeigt sleep() Verwendung des Methoden, um einen Thread für eine bestimmte Zeit anzuhalten.

Beispiel

using System;
using System.Threading;
namespace MultithreadingApplication
{
　　　　class ThreadCreationProgram
　　　　{
　　　　　　　　public static void CallToChildThread()
　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　　　Console.WriteLine("Child thread starts");
　　　　　　　　　　　　//　Thread-Pause　5000 Millisekunden
　　　　　　　　　　　　int sleepfor =　5000;　
　　　　　　　　　　　　Console.WriteLine("Kindes-Prozess angehalten für {0} Sekunden",　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　sleepfor　/　1000);
　　　　　　　　　　　　Thread.Sleep(sleepfor);
　　　　　　　　　　　　Console.WriteLine("Kindes-Prozess wird fortgesetzt");
　　　　　　　　}
　　　　　　　　
　　　　　　　　static void Main(string[] args)
　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　　　ThreadStart childref = new ThreadStart(CallToChildThread);
　　　　　　　　　　　　Console.WriteLine("In Main: Creating the Child thread");
　　　　　　　　　　　　Thread childThread = new Thread(childref);
　　　　　　　　　　　　childThread.Start();
　　　　　　　　　　　　Console.ReadKey();
　　　　　　　　}
　　　　}
}

Wenn der obige Code kompiliert und ausgeführt wird, ergibt er das folgende Ergebnis:

In Main: Erstellen des Child-threads
Child-thread beginnt
Child Thread hat für　5　seconds
Der Unterthread setzt fort

Zerstört den Thread

Abort() Methoden verwendet werden, um Threads zu zerstören.

durch Auswerfen threadabortexception Ein Thread wird während der Laufzeit abgebrochen. Dieser Ausnahme kann nicht erkannt werden, wenn finally Block, der Kontrollfluss wird dorthin gesendet finally Block.

Das zeigt der folgende Programmcode:

Beispiel

using System;
using System.Threading;
namespace MultithreadingApplication
{
　　　　class ThreadCreationProgram
　　　　{
　　　　　　　　public static void CallToChildThread()
　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　　　try
　　　　　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　　　　　　　Console.WriteLine("Child thread starts");
　　　　　　　　　　　　　　　　//　Zählt bis　10
　　　　　　　　　　　　　　　　for(int counter = 0; counter <=　10; counter++)
　　　　　　　　　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Thread.Sleep(500);
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Console.WriteLine(counter);
　　　　　　　　　　　　　　　　}
　　　　　　　　　　　　　　　　Console.WriteLine("Child Thread Completed");
　　　　　　　　　　　　}
　　　　　　　　　　　　catch(ThreadAbortException e)
　　　　　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　　　　　　　Console.WriteLine("Thread Abort Exception");
　　　　　　　　　　　　}
　　　　　　　　　　　　finally
　　　　　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　　　　　　　Console.WriteLine("Konnte die Thread-Exception nicht fangen");
　　　　　　　　　　　　}
　　　　　　　　}
　　　　　　　　
　　　　　　　　static void Main(string[] args)
　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　　　ThreadStart childref = new ThreadStart(CallToChildThread);
　　　　　　　　　　　　Console.WriteLine("In Main: Creating the Child thread");
　　　　　　　　　　　　Thread childThread = new Thread(childref);
　　　　　　　　　　　　childThread.Start();
　　　　　　　　　　　　//　Hält den Hauptthread für eine Weile an
　　　　　　　　　　　　Thread.Sleep(2000);
　　　　　　　　　　　　//　Jetzt wird der Unterthread beendet
　　　　　　　　　　　　Console.WriteLine("In Main: Aborting the Child thread");
　　　　　　　　　　　　childThread.Abort();
　　　　　　　　　　　　Console.ReadKey();
　　　　　　　　}
　　　　}
}

Wenn der obige Code kompiliert und ausgeführt wird, ergibt er das folgende Ergebnis:

In Main: Erstellen des Child-threads
Child-thread beginnt
0
1
2
In Main: Aborting des Child-threads
Thread-Abort-Exception
Konnte die Thread-Exception nicht fangen

C# Unsichere Code