ПОТОКИ Начальные сведения

ПОТОКИ
Начальные сведения
Многопоточность
Каждому традиционному приложению Win32
соответствует один (обычно) или несколько
процессов (process).
Процесс — это единица, которая
характеризуется собственным набором
внешних ресурсов и выделенной приложению
областью оперативной памяти.
Для каждого файла ЕХЕ операционная система
создает отдельную изолированную область в
оперативной памяти, которой процесс
пользуется в течение всего своего жизненного
цикла.
Многопоточность
Каждому процессу соответствует один (по крайней
мере) или несколько потоков.
Поток (thread) можно представить как специфический
путь выполнения внутри процесса Win32 (thread в
буквальном переводе с английского означает
«нить»).
Первый поток, создаваемый в процессе, называется
первичным процессом (primary thread).
В любом процессе существует по крайней мере один
поток, который выполняет роль точки входа для
приложения. В традиционных графических
приложениях Windows такой точкой входа является
метод WinMain (), а в консольных приложениях —
метод main().
Многопоточность
Основная цель, для которой создаются
многопоточные приложения (вместо
использования единственного потока), —
повышение производительности и
сокращение времени отклика приложения.
Многопоточные приложения на
однопроцессорном компьютере создают
иллюзию одновременного выполнения сразу
нескольких дел.
Управление потоками производится на уровне
операционной системы.
Многопоточность
Компьютеры с единственным центральным процессором в
действительности не могут одновременно обрабатывать
более одного потока.
Иллюзия многозадачности достигается тем, что каждому
потоку выдаются (в соответствии с его приоритетом)
специальные кванты времени (time-slice).
При исчерпании потоком выделенного ему кванта времени
ресурсы центрального процессора передаются другим
потокам, а первый поток вновь ждет своей очереди.
Для того чтобы поток мог продолжить выполнение с того
места, на котором его работа была остановлена, он
обеспечивается возможностью записи в локальную
память потока (Thread Local Storage) и отдельным стеком
вызовов.
Пространство имен System.Threading
Тип
Назначение
Interlocked
Для синхронизированного доступа к общим данным
Monitor
Обеспечивает синхронизацию потоковых объектов при
помощи блокировок и управления ожиданием
Mutex
Примитив синхронизации, используемый для
синхронизации разных процессов
Thread
Представляет поток, работающий в среде выполнения
.NET При помощи этого типа можно порождать в текущем домене
приложения новые потоки
ThreadPool
Используется для управления набором взаимосвязанных
потоков
Timer
Определяет делегат, который будет вызван в указанное
время. Операция ожидания выполняется потоком в пуле потоков
WaitHandle
Представляет во время выполнения все объекты
синхронизации (которые позволяют многократное ожидание)
ThreadStart
Представляет делегат со ссылкой на метод, который
должен быть выполнен перед запуском потока
TimerCallback Делегат для объектов Timer
WaitCallback
Делегат, который представляет метод обратного вызова
для рабочих элементов ThreadPool
Работа с классом Thread
Самый простой тип в пространстве имен System.Threading — это класс
Thread. Этот класс в .NET — не более чем объектная оболочка вокруг
некоторого этапа выполнения программы внутри домена приложения.
Статические переменные и методы
Назначение
CurrentThread
Это свойство только для чтения возвращает
ссылку на поток, выполняемый в настоящее время
GetData() SetData()
Возвращает/устанавливает значение для
указанного слота в текущем потоке
GetDomain()
GetDomainlD()
Возвращает ссылку на домен приложения
(идентификатор домена приложения), в рамках которого работает
указанный поток
Sleep()
Приостанавливает выполнение текущего потока
на указанное пользователем время
Работа с классом Thread
Обычные члены типа Thread
Переменные и методы Назначение
IsAlive
Это свойство возвращает «true» или «false» в
зависимости от того, запущен поток или нет
IsBackground Свойство предназначено для получения или установки
значения, которое показывает, является ли этот поток фоновым
Name
Свойство для установки дружественного текстового
имени потока
Priority
Позволяет получить/установить приоритет потока
(используются значения из перечисления ThreadPriority)
ThreadState
Возвращает информацию о состоянии потока
(используются значения из перечисления ThreadState)
Interrupt()
Прерывает работу текущего потока
Join()
Ждет появления другого потока (или указанный
промежуток времени) и завершается
Resume()
Продолжает работу после приостановки работы потока
Start()
Начинает выполнение потока, определенного делегатом
ThreadStart
Suspend()
Приостанавливает выполнение потока.
Пример
public class Car
{
string name;
int rate;
Random r= new Random();
public Car(string name, int rate)
{
this.name=name;
this.rate=rate;
}
public override string ToString()
{
return("
"+this.name+", скорость="+this.rate);
}
public void Pusk()
{
for(int i=0; i<100; i++)
{
rate+= r.Next(30)-15;
if(rate<0) rate=0;
Console.WriteLine(this);
}
}
}
Пример
public class Road
{
static void Main(string[] args)
{
Car first = new Car("Камаз-бетономешалка", 100);
first.Pusk();
Car second = new Car("Ока-кабриолет", 50);
second.Pusk();
}
}
Результаты
Пример
public class Road
{
static void Main(string[] args)
{
Car first = new Car("Камаз-бетономешалка", 100);
Thread firstThread =new Thread(new ThreadStart(first.Pusk));
firstThread.Start();
Car second = new Car("Ока-кабриолет", 50);
Thread secondThread =new Thread(new ThreadStart(second.Pusk));
secondThread.Start();
}
}
Результаты
Пример
public void Pusk()
{
for(int i=0; i<100; i++)
{
rate+= r.Next(30)-15;
if(rate<0) rate=0;
Console.WriteLine(this);
Thread.Sleep(500);
}
}
Результаты