在C#中学习多线程之前, 必须要深刻的理解委托; 基本上所有的多线程都在靠委托来完成

一.   进程和线程:

  a) 进程和线程都是计算机的概念, 跟程序语言没有任何关系

  b) 进程和线程都属于计算机操作系统自身控制和调度, 程序语言只有使用的份, 最终的控制权还是得操作系统说了算, 程序语言最多有提醒功能, 比如叫线程休眠/挂起/终止,    至于操作系统听不听, 做不做, 什么时候做, 那是操作系统高兴不高兴的事.

  c)  在任务管理器中, 下图每一个都是一个进程

d) 在任务管理器中, 性能中可以看到线程:

  e)进程: 一个程序运行时, 占用计算机所有资源的总和; (CPU/内存/磁盘/GPU/IO)

  f) 线程: 程序执行流的最小单位, 任何操作的执行都是由线程完成的, 线程是依托于进程存在的, 一个进程可以包含多个线程, 线程也可以有自己的计算资源

  g)多线程: 多个执行流同时执行

二.   同步异步多线程:

  a)同步和异步都是对方法的描述

    i. 同步:

    1.  在一个方法体内一步一步的按照代码编写的顺序(分支/循环)来依次执行;
    2.  同步方法卡界面,主(UI)线程忙于计算
    3.  同步方法慢,只有一个线程干活
    4.  action.Invoke();→属于同步调用

ii.异步:

  1. 不会等待方法的完成,会直接进入下一行  非阻塞;
  2. 异步多线程方法不卡界面,主线程完事儿了,计算任务交给子线程在做;
  3. 异步多线程方法快,因为多个线程并发运算
  4. 应用: winform提升用户体验;web一个业务操作后要发邮件,异步发送邮件 ;  action.BeginInvoke()→属于异步调用

iii.  多线程, 启动无序, 执行时间不确定, 结束无序

三.   同步异步和多线程:

a) 同步异步是方法执行的概念

b) 线程/进程属于计算机概念

四.   示例和代码:

所有演示都用到的DoSomething方法代码如下:

/// <summary>
/// 一个比较耗时耗资源的私有方法
/// </summary>
/// <param name="name"></param>
private void DoSomethingLong(string name)
{
Console.WriteLine($"****************DoSomethingLong {name} Start {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString("00")} {DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff")}***************");
long lResult = 0;
for (int i = 0; i < 1000000000; i++)
{
lResult += i;
} Console.WriteLine($"****************DoSomethingLong {name} End {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString("00")} {DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff")} {lResult}***************");
}

a) BeginInvoke属于异步调用, 当任务完成之后, 使用当前的线程调用CallBack指定的动作;   再说一遍: BeginInvoke是当 当前线程 完成 后, 再用当前的线程来执行callback的任务; 下面代码演示

Action<string> action = this.DoSomethingLong;

            IAsyncResult asyncResult = null;
//异步回调
AsyncCallback callback = ia =>
{
//Console.WriteLine(object.ReferenceEquals(asyncResult, ia)); //true
//Console.WriteLine(ia.AsyncState); //ia.AsyncState 这个值就是传递过来的hao; 可以看做是参数
//Console.WriteLine($"到这里计算已经完成了。{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString("00")}。");
};
//对于BeginInvoke的理解: 相当于.net框架为我们做了一个小封装, 当使用BeginInvoke的时候, .net框架从线程池, 拿一个线程出来执行beginInvoke, 当beginInvoke执行完成之后,       //产生一个变量(asyncResult), 作为一个结果来描述这个线程, 然后这个变量又会作为一个参数来调用callback并执行, 所以当你使用object.ReferenceEquals(asyncResult, ia)发现结果是个true
	    //后面这个hao, 表示状态参数, 也就是说如果要在回调的时候使用某些信息, 则可以通过这个参数进行传递

        //"btnAsyncAdvanced_Click" 是传递给调用者的参数; 比如 Action<string> a = DoRunData;  a.BeginInvoke("abc", null, a);那么

        // DorunData(string s); 这个函数在被调用时, 参数的值就是 abc
asyncResult = action.BeginInvoke("btnAsyncAdvanced_Click", callback, "hao"); Console.WriteLine($"到这里计算已经完成了。{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString("00")}。");

b) 启动多线程去并行计算, 但是主线程又得真的等待到主线程把事情做完之后, 才能返回计算结果, 进行后续的执行, 下面代码演示使用asyncResult.IsCompleted完成等待:

 IAsyncResult asyncResult = null;
//异步回调
AsyncCallback callback = ia =>
{
Console.WriteLine($"到这里计算已经完成了。{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString("00")}。");
};
asyncResult = action.BeginInvoke("btnAsyncAdvanced_Click", callback, "hao"); Console.WriteLine($"到这里计算已经完成了。{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString("00")}。"); int i = 0; //IsCompleted判断异步操作是否完成
while (!asyncResult.IsCompleted)//1 卡界面:主线程忙于等待
{ //可以等待,边等待边做其他操作 ; 做一点用户提示
//可能最多200ms的延迟
if (i < 10)
{
Console.WriteLine($"文件上传完成{i++ * 10}%..");//File.ReadSize
}
else
{
Console.WriteLine($"文件上传完成99.9%..");
}
Thread.Sleep(200);
}
Console.WriteLine($"上传成功了。。。..");

c)下面的代码演示使用asyncResult.AsyncWaitHandle.WaitOne(1000);进行等待

 Action<string> action = this.DoSomethingLong;
IAsyncResult asyncResult = null;
//异步回调
AsyncCallback callback = ia =>
{
Console.WriteLine("我在callback里. . .");
};
asyncResult = action.BeginInvoke("btnAsyncAdvanced_Click", callback, "hao"); Thread.Sleep(300);
Console.WriteLine("执行其他的代码. . .");
Console.WriteLine("执行其他的代码. . .");
Console.WriteLine("执行其他的代码. . ."); asyncResult.AsyncWaitHandle.WaitOne();//等待任务的完成 ; 上面的方式查看状态的等待事件是否完成, 这种方式是通过信号量来实现的
asyncResult.AsyncWaitHandle.WaitOne(-1);//等待任务的完成; -1这个参数和不传递参数是一样的, 不传递参数也表示一直等待, 传递-1也表示一直等待
asyncResult.AsyncWaitHandle.WaitOne(1000);//限时等待;但是最多等待1000ms; 比如调用远程接口, 超过什么时间就不再等待

d)下面的代码演示使用EndInvoke来等待, 并获取返回值; 在用BeginInvoke异步调用方法时, EndInvoke方法会一直阻塞,等待被调用的方法执行完毕.

   Func<int> func = () =>
{
Thread.Sleep(2000);
return DateTime.Now.Day;
};
Console.WriteLine($"func.Invoke()={func.Invoke()}"); IAsyncResult asyncResult1 = func.BeginInvoke(r =>
{
func.EndInvoke(r); //通常来讲, EndInvoke会写在BeginInvoke的里面, 表示只调用一次; 另外注意: EndInvoke只能调用一次. 这一行和下面一行只能存在一个
Console.WriteLine(r.AsyncState);
}, "孙悟空");
//Console.WriteLine($"func.EndInvoke(asyncResult)={func.EndInvoke(asyncResult1)}");

e) 三种线程等待方式的总结:

//1. asyncResult.IsCompleted 可以边等待, 边做其他的事情
//2. asyncResult.AsyncWaitHandle.WaitOne(1000); 可以做限时等待
//3. action.EndInvoke(asyncResult)可以做返回值等待

  

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