C#多線程實(shí)踐——線程同步

　　下面的表格列展了.NET對(duì)協(xié)調(diào)或同步線程動(dòng)作的可用的工具：

簡(jiǎn)易阻止方法

鎖系統(tǒng)

信號(hào)系統(tǒng)

同步要領(lǐng)

阻止(Blocking)

　　當(dāng)一個(gè)線程通過(guò)上面所列的方式處于等待或暫停的狀態(tài)，被稱(chēng)為被阻止。一旦被阻止，線程立刻放棄它被分配的CPU時(shí)間，將它的ThreadState屬性添加為WaitSleepJoin狀態(tài)，直到停止阻止。停止阻止由以下任一條件觸發(fā)：

• 阻止的條件已得到滿足
• 操作超時(shí)（如果timeout被指定了）
• 通過(guò)Thread.Interrupt中斷了
• 通過(guò)Thread.Abort放棄了

當(dāng)線程通過(guò)（不建議）Suspend 方法暫停，不認(rèn)為是被阻止了。

休眠 和 輪詢(xún)

　　調(diào)用Thread.Sleep阻止當(dāng)前的線程指定的時(shí)間（或者直到中斷）：

static void Main() {    Thread.Sleep (0);                           // 釋放CPU時(shí)間片    Thread.Sleep (1000);                        // 休眠1000毫秒    Thread.Sleep (TimeSpan.FromHours (1));      // 休眠1小時(shí)    Thread.Sleep (Timeout.Infinite);            // 休眠直到中斷}

　　確切地說(shuō)，Thread.Sleep放棄了占用CPU，請(qǐng)求不再被分配時(shí)間直到超過(guò)某個(gè)給定的時(shí)間。Thread.Sleep(0)放棄CPU的時(shí)間剛剛夠其它在時(shí)間片隊(duì)列里的活動(dòng)線程（如果有的話）被執(zhí)行。

Thread.Sleep在阻止方法中是唯一的暫停捕獲Windows Forms程序的Windows消息的方法，在Windows Forms程序中是一個(gè)很大的問(wèn)題，任何對(duì)主UI線程的阻止都將使程序失去相應(yīng)。因此一般避免這樣使用，無(wú)論信息獲取是否被“技術(shù)地”暫定與否。線程類(lèi)同時(shí)也提供了一個(gè)SpinWait方法，它使用輪詢(xún)CPU而非放棄CPU時(shí)間的方式，保持給定的迭代次數(shù)進(jìn)行“無(wú)用地繁忙”。50迭代停頓大約一微秒,一般取決于CPU的速度和負(fù)載。從技術(shù)上講，SpinWait并不是一個(gè)阻止的方法：一個(gè)處于spin-waiting的線程的ThreadState不是WaitSleepJoin狀態(tài)，并且也不會(huì)被其它的線程過(guò)早的中斷(Interrupt)。SpinWait很少被使用，它的作用是等待一個(gè)在極短時(shí)間（可能小于一微秒）內(nèi)可準(zhǔn)備好的可預(yù)期的資源，而不用調(diào)用Sleep方法阻止線程而浪費(fèi)CPU時(shí)間。不過(guò)，這種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)只有在多處理器計(jì)算機(jī)：對(duì)單一處理器的電腦，直到輪詢(xún)的線程結(jié)束了它的時(shí)間片之前,一個(gè)資源沒(méi)有機(jī)會(huì)改變狀態(tài)，這有違它的初衷。并且調(diào)用SpinWait經(jīng)常會(huì)花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間這本身就浪費(fèi)了CPU時(shí)間。

阻止 vs. 輪詢(xún)

線程可以等待某個(gè)確定的條件來(lái)明確輪詢(xún)使用一個(gè)輪詢(xún)的方式，比如：

while (!PRoceed);

或者：

while (DateTime.Now < nextStartTime);

　　這是非常浪費(fèi)CPU時(shí)間的：對(duì)于CLR和操作系統(tǒng)而言，線程進(jìn)行了一個(gè)重要的計(jì)算，所以分配了相應(yīng)的資源！在這種狀態(tài)

下的輪詢(xún)線程不算是阻止，不像一個(gè)線程等待一個(gè)EventWaitHandle（一般使用這樣的信號(hào)任務(wù)來(lái)構(gòu)建）。

阻止和輪詢(xún)組合使用可以產(chǎn)生一些變換：

while (!proceed) Thread.Sleep (x); // "輪詢(xún)休眠!"

　x越大，CPU效率越高，折中方案是增大潛伏時(shí)間，任何20ms的花費(fèi)是微不足道的，除非循環(huán)中的條件是極其復(fù)雜的。

除了稍有延遲，這種輪詢(xún)和休眠的方式可以結(jié)合的非常好，可能它最大的用處在于程序員可以放棄使用復(fù)雜的信號(hào)結(jié)構(gòu)來(lái)工作了。

使用Join等待一個(gè)線程完成

可以通過(guò)Join方法阻止線程直到另一個(gè)線程結(jié)束：

class ThreadDemo {     static void Main() {     Thread t = new Thread (delegate() { Console.ReadLine();});     t.Start();     t.Join(); // 等待直到線程完成     Console.WriteLine ("Thread t's ReadLine complete!");     } }

　　Join方法也接收一個(gè)使用毫秒或用TimeSpan類(lèi)的超時(shí)參數(shù)，當(dāng)Join超時(shí)是返回false，如果線程已終止，則返回true 。

　　Join所帶的超時(shí)參數(shù)非常像Sleep方法，實(shí)際上下面兩行代碼幾乎差不多:

Thread.Sleep (1000);

Thread.CurrentThread.Join (1000);

　　他們的區(qū)別明顯在于單線程的應(yīng)用程序域與COM互操作性：在阻止時(shí)，Join保持信息捕獲，Sleep暫停信息捕獲。