一、線程的定義

1. 1 進程、應用程序域與線程的關系

進程（PRocess）是Windows系統中的一個基本概念，它包含著一個運行程序所需要的資源。進程之間是相對獨立的，一個進程無法訪問另一個進程的數據（除非利用分布式計算方式），一個進程運行的失敗也不會影響其他進程的運行，Windows系統就是利用進程把工作劃分為多個獨立的區域的。進程可以理解為一個程序的基本邊界。

應用程序域（AppDomain）是一個程序運行的邏輯區域，它可以視為一個輕量級的進程，.NET的程序集正是在應用程序域中運行的，一個進程可以包含有多個應用程序域，一個應用程序域也可以包含多個程序集。在一個應用程序域中包含了一個或多個上下文context，使用上下文CLR就能夠把某些特殊對象的狀態放置在不同容器當中。

線程（Thread）是進程中的基本執行單元，在進程入口執行的第一個線程被視為這個進程的主線程。在.NET應用程序中，都是以Main()方法作為入口的，當調用此方法時系統就會自動創建一個主線程。線程主要是由CPU寄存器、調用棧和線程本地存儲器（Thread Local Storage，TLS）組成的。CPU寄存器主要記錄當前所執行線程的狀態，調用棧主要用于維護線程所調用到的內存與數據，TLS主要用于存放線程的狀態信息。

進程、應用程序域、線程的關系如下圖，一個進程內可以包括多個應用程序域，也有包括多個線程，線程也可以穿梭于多個應用程序域當中。但在同一個時刻，線程只會處于一個應用程序域內。

由于本文是以介紹多線程技術為主題，對進程、應用程序域的介紹就到此為止。關于進程、線程、應用程序域的技術，在“C#綜合揭秘——細說進程、應用程序域與上下文”會有詳細介紹。

1.2 多線程

在單CPU系統的一個單位時間（time slice）內，CPU只能運行單個線程，運行順序取決于線程的優先級別。如果在單位時間內線程未能完成執行，系統就會把線程的狀態信息保存到線程的本地存儲器（TLS） 中，以便下次執行時恢復執行。而多線程只是系統帶來的一個假像，它在多個單位時間內進行多個線程的切換。因為切換頻密而且單位時間非常短暫，所以多線程可被視作同時運行。

適當使用多線程能提高系統的性能，比如：在系統請求大容量的數據時使用多線程，把數據輸出工作交給異步線程，使主線程保持其穩定性去處理其他問題。但需要注意一點，因為CPU需要花費不少的時間在線程的切換上，所以過多地使用多線程反而會導致性能的下降。

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二、線程的基礎知識

2.1 System.Threading.Thread類

System.Threading.Thread是用于控制線程的基礎類，通過Thread可以控制當前應用程序域中線程的創建、掛起、停止、銷毀。

它包括以下常用公共屬性：

2.1.1 線程的標識符

ManagedThreadId是確認線程的唯一標識符，程序在大部分情況下都是通過Thread.ManagedThreadId來辨別線程的。而Name是一個可變值，在默認時候，Name為一個空值 Null，開發人員可以通過程序設置線程的名稱，但這只是一個輔助功能。

2.1.2 線程的優先級別

.NET為線程設置了Priority屬性來定義線程執行的優先級別，里面包含5個選項，其中Normal是默認值。除非系統有特殊要求，否則不應該隨便設置線程的優先級別。

2.1.3 線程的狀態

通過ThreadState可以檢測線程是處于Unstarted、Sleeping、Running 等等狀態，它比 IsAlive 屬性能提供更多的特定信息。

前面說過，一個應用程序域中可能包括多個上下文，而通過CurrentContext可以獲取線程當前的上下文。

CurrentThread是最常用的一個屬性，它是用于獲取當前運行的線程。

2.1.4 System.Threading.Thread的方法

Thread 中包括了多個方法來控制線程的創建、掛起、停止、銷毀，以后來的例子中會經常使用。

2.1.5 開發實例

以下這個例子，就是通過Thread顯示當前線程信息

 1         static void Main(string[] args) 2         { 3             Thread thread = Thread.CurrentThread; 4             thread.Name = "Main Thread"; 5             string threadMessage = string.Format("Thread ID:{0}/n    Current AppDomainId:{1}/n    "+ 6                 "Current ContextId:{2}/n    Thread Name:{3}/n    "+ 7                 "Thread State:{4}/n    Thread Priority:{5}/n", 8                 thread.ManagedThreadId, Thread.GetDomainID(), Thread.CurrentContext.ContextID, 9                 thread.Name, thread.ThreadState, thread.Priority);10             Console.WriteLine(threadMessage);11             Console.ReadKey();12         }

運行結果

2.2 System.Threading 命名空間

在System.Threading命名空間內提供多個方法來構建多線程應用程序,其中ThreadPool與Thread是多線程開發中最常用到的，在.NET中專門設定了一個CLR線程池專門用于管理線程的運行，這個CLR線程池正是通過ThreadPool類來管理。而Thread是管理線程的最直接方式，下面幾節將詳細介紹有關內容。

在System.Threading中的包含了下表中的多個常用委托，其中ThreadStart、ParameterizedThreadStart是最常用到的委托。 由ThreadStart生成的線程是最直接的方式，但由ThreadStart所生成并不受線程池管理。 而ParameterizedThreadStart是為異步觸發帶參數的方法而設的，在下一節將為大家逐一細說。

2.3 線程的管理方式

通過ThreadStart來創建一個新線程是最直接的方法，但這樣創建出來的線程比較難管理，如果創建過多的線程反而會讓系統的性能下載。有見及此，.NET為線程管理專門設置了一個CLR線程池，使用CLR線程池系統可以更合理地管理線程的使用。所有請求的服務都能運行于線程池中，當運行結束時線程便會回歸到線程池。通過設置，能控制線程池的最大線程數量，在請求超出線程最大值時，線程池能按照操作的優先級別來執行，讓部分操作處于等待狀態，待有線程回歸時再執行操作。

基礎知識就為大家介紹到這里，下面將詳細介紹多線程的開發。

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三、以ThreadStart方式實現多線程

3.1 使用ThreadStart委托

這里先以一個例子體現一下多線程帶來的好處，首先在Message類中建立一個方法ShowMessage()，里面顯示了當前運行線程的Id，并使用Thread.Sleep（int ) 方法模擬部分工作。在main()中通過ThreadStart委托綁定Message對象的ShowMessage（）方法，然后通過Thread.Start（）執行異步方法。

 1       public class Message 2       {