清华大学原版C#学习资料-第十一章-线程(与“线程”相关共22张).pptx

【线程】是计算机编程中的一个关键概念，尤其在C#这样的多线程支持的语言中。线程允许程序同时执行多个任务，提高了程序的效率和响应性。在清华大学的这堂C#学习课程中，主要讲解了以下几个核心知识点： 1. **线程的概念**：线程是操作系统调度的基本单位，它代表了程序执行的单一顺序控制流。在单处理器系统中，虽然处理器一次只能执行一个线程，但通过快速切换，操作系统可以给予用户一种同时执行多个任务的错觉，这就是所谓的**抢先式多任务处理**。 2. **多线程应用程序**：在需要同时进行多个任务的场景下，比如等待用户输入、文件操作、网络通信或者并发计算时，多线程编程就显得尤为重要。多线程可以使程序更加高效，因为它允许程序在等待某个操作完成的同时执行其他任务。 3. **线程的处理**：创建线程是通过`Thread`类实现的，如`new Thread(new ThreadStart(方法名))`。一旦创建，使用`Start()`方法启动线程。同时，可以通过`ThreadStart`委托传递要执行的方法。 4. **线程的优先级**：线程有优先级之分，可以设置不同的优先级来决定哪个线程应该先被执行。在C#中，线程优先级包括`PriorityLevel`属性，可以设置为`Lowest`、`BelowNormal`、`Normal`、`AboveNormal`和`Highest`。高优先级线程可能会抢占低优先级线程的执行时间。 5. **同步**：在多线程环境中，同步是确保数据一致性的重要机制。当多个线程尝试访问同一资源时，可能会出现竞态条件，这时就需要同步来控制对共享资源的访问。常见的同步机制包括`Mutex`、`Semaphore`、`Monitor`以及`lock`语句。 6. **线程的生命周期**：线程可以经历创建、就绪、运行、阻塞、挂起、恢复和终止等状态。`Suspend()`和`Resume()`方法用于暂时挂起和恢复线程的执行，而`Abort()`方法用于强制结束线程。`Join()`方法则用于等待一个线程完成其执行。 7. **时间片**：在抢先式多任务处理中，每个线程都会被分配一个时间片来执行，一旦时间片用完，操作系统会切换到下一个线程。虽然具体时间长度由操作系统决定，但这个时间片非常短，使得多个线程看似同时运行。 8. **线程安全**：在多线程编程中，必须考虑线程安全问题，以防止数据竞争和不一致。正确地同步和管理线程状态至关重要，尤其是在访问共享数据时。 9. **后台线程**：有些线程并不需要与主线程同时结束，这些被称为后台线程，它们在所有前台线程结束后才能结束，这对于长时间运行的任务如后台服务非常有用。 通过对这些知识点的学习，开发者可以更好地理解和利用C#的多线程特性，设计出高效且稳定的并发程序。在实际开发中，理解线程的使用、管理和同步机制，对于提升软件的性能和用户体验有着至关重要的作用。