Простые способы усовершенствования многопоточной программы
Рассмотренная выше программа вполне работоспособна, но ее можно сделать более эффективной, внеся ряд простых усовершенствований, во-первых, можно сделать так, чтобы выполнение потока начиналось сразу же после его создания. Для этого достаточно получить экземпляр объекта типа Thread в конструкторе класса MyThread. И во-вторых, в классе MyThread совсем не обязательно хранить имя потока, поскольку для этой цели в классе Thread специально определено свойство Name.
public string Name { get; set; }
Свойство Name доступно для записи и чтения и поэтому может служить как для запоминания, так и для считывания имени потока.
Ниже приведена версия предыдущей программы, в которую внесены упомянутые выше усовершенствования.
// Другой способ запуска потока.
using System;
using System.Threading;
class MyThread {
public int Count;
public Thread Thrd;
public MyThread(string name) {
Count = 0;
Thrd = new Thread(this.Run);
Thrd.Name = name; // задать имя потока
Thrd.Start(); // начать поток
}
Точка входа в поток,
void Run() {
Console.WriteLine(Thrd.Name + " начат.");
do {
Thread.Sleep(500);
Console.WriteLine("В потоке " + Thrd.Name + ", Count = " + Count);
Count++;
} while (Count < 10);
Console.WriteLine(Thrd.Name + " завершен.");
}
}
class MultiThreadlmproved {
static void Main() {
Console.WriteLine("Основной поток начат.");
// Сначала сконструировать объект типа MyThread.
MyThread mt = new MyThread("Потомок #1");
do {
Console.Write(".");
Thread.Sleep(100);
} while (mt.Count != 10);
Console.WriteLine("Основной поток завершен.");
|
|
|
}
}
Эта версия программы дает такой же результат, как и предыдущая. Обратите внимание на то, что объект потока сохраняется в переменной Thrd из класса MyThread.
Создание нескольких потоков
В предыдущих примерах программ был создан лишь один порожденный поток. Но в программе можно породить столько потоков, сколько потребуется. Например, в следующей программе создаются три порожденных потока.
using System;
using System.Threading;
class MyThread {
public int Count;
public Thread Thrd;
public MyThread(string name) {
Count = 0;
Thrd = new Thread(this.Run);
Thrd.Name = name;
Thrd.Start() ;
}
// Точка входа в поток,
void Run() {
Console.WriteLine(Thrd.Name + " начат.");
do {
Thread.Sleep (500);
Console.WriteLine("В потоке " + Thrd.Name + ", Count = " + Count);
Count++;
} while(Count < 10);
Console.WriteLine(Thrd.Name + " завершен.");
}
}
class MoreThreads {
static void Main() {
Console.WriteLine("Основной поток начат.");
// Сконструировать три потока.
MyThread mt1 = new MyThread("Потомок #1");
MyThread mt2 = new MyThread("Потомок #2");
MyThread mt3 = new MyThread("Потомок #3");
do {
Console.Write(".");
Thread.Sleep(100) ;
} while (mt1.Count <10 ||
mt2.Count <10 ||
mt3.Count < 10);
Console.WriteLine("Основной поток завершен.");
}
}
Ниже приведен один из возможных результатов выполнения этой программы
|
|
|
Основной поток начат.
Потомок #1 начат.
Потомок #2 начат.
Потомок #3 начат.
.....В потоке Потомок #1, Count = 0
В потоке Потомок #2, Count = 0
В потоке Потомок #3, Count = 0
.....В потоке Потомок #1, Count = 1
В потоке Потомок #2, Count = 1
В потоке Потомок #3, Count = 1
.....В потоке Потомок #2, Count = 2
В потоке Потомок #1, Count = 2
В потоке Потомок #3, Count = 2
....В потоке Потомок #3, Count = 3
В потоке Потомок #1, Count = 3
В потоке Потомок #2, Count = 3
.....В потоке Потомок #2, Count = 4
В потоке Потомок #1, Count = 4
В потоке Потомок #3, Count = 4
.....В потоке Потомок #2, Count = 5
В потоке Потомок #3, Count = 5
В потоке Потомок #1, Count = 5
.....В потоке Потомок #3, Count = 6
В потоке Потомок #1, Count = 6
В потоке Потомок #2, Count = 6
....В потоке Потомок #1, Count = 7
В потоке Потомок #2, Count = 7
В потоке Потомок #3, Count = 7
.....В потоке Потомок #3, Count = 8
В потоке Потомок #1, Count = 8
В потоке Потомок #2, Count = 8
.....В потоке Потомок #3, Count = 9
Потомок #3 завершен.
В потоке Потомок #2, Count = 9
Потомок #2 завершен.
В потоке Потомок #1, Count = 9
Потомок #1 завершен.
Основной поток завершен.
Как видите, после того как все три потока начнут выполняться, они будут совместно использовать ЦП. Приведенный выше результат может отличаться в зависимости от среды выполнения, операционной системы и других внешних факторов, влияющих на выполнение программы.
|
|
|
Определение момента окончания потока
Нередко оказывается полезно знать, когда именно завершается поток. В предыдущих примерах программ для этой цели отслеживалось значение переменной Count. Но ведь это далеко не лучшее и не совсем пригодное для обобщения решение. Правда, в классе Thread имеются два других средства для определения момента окончания потока. С этой целью можно, прежде всего, опросить доступное только для чтения свойство IsAlive, определяемое следующим образом.
public bool IsAlive { get; }
Свойство IsAlive возвращает логическое значение true, если поток, для которого оно вызывается, по-прежнему выполняется. Для "опробования" свойства IsAlive подставьте приведенный ниже фрагмент кода вместо кода в классе MoreThread из предыдущей версии многопоточной программы, как показано ниже.
// Использовать свойство IsAlive для отслеживания момента окончания потоков,
class MoreThreads {
static void Main() {
Console.WriteLine("Основной поток начат.");
// Сконструировать три потока.
MyThread mt1 = new MyThread("Потомок #1");
MyThread mt2 = new MyThread("Потомок #2");
|
|
|
MyThread mt3 = new MyThread("Потомок #3");
do {
Console.Write(".");
Thread.Sleep(100);
} while (mt1.Thrd.IsAlive &&
mt2.Thrd.IsAlive &&
mt3.Thrd.IsAlive);
Console.WriteLine("Основной поток завершен.");
}
}
При выполнении этой версии программы результат получается таким же, как и прежде. Единственное отличие заключается в том, что в ней используется свойство IsAlive для отслеживания момента окончания порожденных потоков.
Еще один способ отслеживания момента окончания состоит в вызове метода Join(). Ниже приведена его простейшая форма.
Public void Join()
Метод Join() ожидает до тех пор, пока поток, для которого он был вызван, не завершится. Его имя отражает принцип ожидания до тех пор, пока вызывающий поток не присоединится к вызванному методу. Если же данный поток не был начат, то генерируется исключение ThreadStateException. В других формах метода Join() можно указать максимальный период времени, в течение которого следует ожидать завершения указанного потока.
В приведенном ниже примере программы метод Join() используется для того, чтобы основной поток завершился последним.
// Использовать метод Join().
using System;
using System.Threading;
class MyThread {
public int Count;
public Thread Thrd;
public MyThread(string name) {
Count = 0;
Thrd = new Thread(this.Run);
Thrd.Name = name;
Thrd.Start();
}
// Точка входа в поток,
void Run() {
Console.WriteLine(Thrd.Name + " начат.");
do {
Thread.Sleep(500);
Console.WriteLine ("В потоке " + Thrd.Name +
", Count = " + Count);
Count++;
} while(Count < 10);
Console.WriteLine(Thrd.Name + " завершен.");
}
}
// Использовать метод Join() для ожидания до тех пор,
// пока потоки не завершатся,
class JoinThreads {
static void Main() {
Console.WriteLine("Основной поток начат.");
// Сконструировать три потока.
MyThread mt1 = new MyThread("Потомок #1");
MyThread mt2 = new MyThread("Потомок #2");
MyThread mt3 = new MyThread("Потомок #3");
mt1.Thrd.Join();
Console.WriteLine("Потомок #1 присоединен.");
mt2.Thrd.Join();
Console.WriteLine("Потомок #2 присоединен.");
mt3.Thrd.Join();
Console.WriteLine("Потомок #3 присоединен.");
Console.WriteLine("Основной поток завершен.");
}
}
Ниже приведен один из возможных результатов выполнения этой программы. Напомним, что он может отличаться в зависимости от среды выполнения, операционной системы и прочих факторов, влияющих на выполнение программы.
Основной поток начат.
Потомок #1 начат.
Потомок #2 начат.
Потомок #3 начат.
В потоке Потомок #1, Count = 0
В потоке Потомок #3, Count = 0
В потоке Потомок #2, Count = 0
В потоке Потомок #3, Count = 1
В потоке Потомок #2, Count = 1
В потоке Потомок #1, Count = 1
В потоке Потомок #1, Count = 2
В потоке Потомок #3, Count = 2
В потоке Потомок #2, Count = 2
В потоке Потомок #2, Count = 3
В потоке Потомок #3, Count = 3
В потоке Потомок #1, Count = 3
В потоке Потомок #3, Count = 4
В потоке Потомок #1, Count = 4
В потоке Потомок #2, Count = 4
В потоке Потомок #3, Count = 5
В потоке Потомок #1, Count = 5
В потоке Потомок #2, Count = 5
В потоке Потомок #2, Count = 6
В потоке Потомок #1, Count = 6
В потоке Потомок #3, Count = 6
В потоке Потомок #2, Count = 7
В потоке Потомок #1, Count = 7
В потоке Потомок #3, Count = 7
В потоке Потомок #2, Count = 8
В потоке Потомок #1, Count = 8
В потоке Потомок #3, Count = 8
В потоке Потомок #2, Count = 9
Потомок #2 завершен.
В потоке Потомок #1, Count = 9
В потоке Потомок #3, Count = 9
Потомок #3 завершен.
Потомок #1 завершен.
Потомок #1 присоединен.
Потомок #2 присоединен.
Потомок #3 присоединен.
Основной поток завершен.
Как видите, выполнение потоков завершилось после возврата из последовательного ряда вызовов метода Join().
Передача аргумента потоку
Первоначально в среде .NET Framework нельзя было передавать аргумент потоку, когда он начинался, поскольку у метода, служившего в качестве точки входа в поток, не могло быть параметров. Если же потоку требовалось передать какую-то информацию, то к этой цели приходилось идти различными обходными путями, например использовать общую переменную. Но этот недостаток был впоследствии устранен, и теперь аргумент может быть передан потоку. Для этого придется воспользоваться другими формами метода Start(), конструктора класса Thread, а также метода, служащего в качестве точки входа в поток.
Аргумент передается потоку в следующей форме метода Start().
Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 280; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!