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[C# 筆記] Thread 執行緒(線程)

Posted Jan 27, 2011
By R
13 min read

Thread 執行緒(線程)

當點擊按鈕時，會去做很複雜的事(跑一萬次) 調試 > 輸出

不是真死，是假死

單Thread 執行緒的問題

模擬一個很複雜的方法，造成視窗卡死

當點擊按鈕時，會去做很複雜的事(跑一萬次)
調試 > 輸出

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private void button1_Click(object sender, EventArgs e) {
    Test(); //模擬一個很複雜的方法(跑一萬次)
}
void Test() {
    for (int i = 0; i < 10000; i++) {
        Console.WriteLine(i);
    }
}

造成視窗卡死(不是真死，是假死)，這就是單線程的問題。

在vs當中，每運行一個程序，cpu都會分配一個主線程來做，
我們能夠看得到操作視窗、移動、點擊…，都是主線程來做的，
當我們點擊這個按鈕時，主線程跑去做，就沒有人做原本的事，
就會造成視窗卡死(不是真死，是假死)，這就是單線程的問題。

解決這個問題也很簡單，就多開一個線程給他。

解決視窗卡死問題(開新線程)

主線程幫我們去執行這個視窗
而新線程幫我們去執行Test這個方法(很複雜的事)

剛的問題就是，我只有一個線程，但他去做別的事了。 那我就再開一個線程去做複雜的事
讓主線程回歸做自己事

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private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    //創建一個線程去執行這個方法
    Thread t = new Thread(Test); //傳入方法名

    //標記這個線程準備就緒了，可以隨時執行
    //具體什麼時候執行線程
    //由cpu決定
    t.Start();//strat不是真的開始，只是標記

    Test(); //模擬一個很複雜的方法(跑一萬次)
}
void Test() {
    for (int i = 0; i < 10000; i++) {
        Console.WriteLine(i);
    }
}

線程是cpu去決定執行的，我們不能控制決定的。
我們只能告訴cpu，這個線程準備好了，你隨時可以執行。

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Thread t = new Thread(Test);  //創建一個線程去執行這個方法
t.Start();//strat不是真的開始，只是標記

但是，這個時候你就會發現，疑~~~

我應用程式都關了，怎麼程序怎麼還在跑(輸出Console)
(主線程都關了，程序還在跑…)

因為執行緒又分為：前景執行緒 和 背景執行緒

默認情況下，只要我們新增的執行緒，都叫做前景執行緒。

所以我們的應用程序必須要等到「前景執行緒」全部都執行完了，我才會徹底的結束掉關閉程序。
而「背景執行緒」是只要前景執行緒都關閉了，背景執行緒就會結束。

所以我們只要把剛新增的執行緒設為「背景執行緒」就可以了。

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//線程設為後台線程
t.IsBackground = true;

前景執行緒 & 背景執行緒

  • 前景執行緒(前台線程) 前景執行緒都關閉了，程序才會關閉。

背景執行緒

  • 背景執行緒(後台線程) 只要前景執行緒都關閉了，背景執行緒就會馬上「自動關閉」。

默認情況下，只要我們新增的執行緒，都叫做前景執行緒。

所以會發生我關閉了應用程式，但程序卻還在跑(運行)
只要把剛設的thread設為背景執行緒就可以了

設定背景執行緒

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 private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    //創建一個線程去執行這個方法
    Thread t = new Thread(Test); //傳入方法名

    //線程設為後台線程
    t.IsBackground = true;

    //標記這個線程準備就緒了，可以隨時執行
    //具體什麼時候執行線程
    //由cpu決定
    t.Start();//strat不是真的開始，只是標記, 我們只能告訴cpu這個thread準備好了，你隨時可以執行它

    Test(); //模擬一個很複雜的方法(跑一萬次)
}

void Test() {
    for (int i = 0; i < 10000; i++) {
        Console.WriteLine(i);
    }
}

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Thread t = new Thread(Test); //產生新的thread指向Test方法
t.IsBackground = true; //設為背景thread，只要前景thread全都關閉了，背景thread馬上自動關閉
t.Start(); //這時候thread己經產生，但還沒運行，具體執行時間由CPU決定
Test(); //很複雜耗時的方法

在.net下，是不允許跨執行緒的訪問

報錯：System.InvalidOperationException: ‘跨執行緒作業無效: 存取控制項 ‘textBox1’ 時所使用的執行緒與建立控制項的執行緒不同。’

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private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    Thread t = new Thread(Test); //創建一個線程去執行這個方法(傳入方法名)
    t.IsBackground = true;//線程設為後台線程
    t.Start();//strat不是真的開始，只是標記這個線程準備就緒了，可以隨時執行，具體執行時間由cpu決定
    Test();
}
void Test() {
    for (int i = 0; i < 100000; i++) {
        textBox1.Text = i.ToString(); //報錯，不允許跨執行緒的訪問
    }
}

怎麼辦？
取消跨線程的訪問

取消跨線程的訪問

在應用程式載入時，取消跨線程的訪問
Control.CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;

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private void Form1_Load(object sender, EventArgs e) {
    //取消跨線程的訪問
    Control.CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;
}
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    Thread t = new Thread(Test); //創建一個線程去執行這個方法(傳入方法名)
    t.IsBackground = true;//線程設為後台線程
    t.Start();//strat不是真的開始，只是標記這個線程準備就緒了，可以隨時執行，具體執行時間由cpu決定
    Test();
}
void Test() {
    for (int i = 0; i < 100000; i++) {
        textBox1.Text = i.ToString(); //報錯，不允許跨執行緒的訪問
    }
}

thread.Abort 終止線程

這邊還會有個問題，在關閉應用程式時，有時候會出現異常，
異常不是每次都會出現，為什麼會這樣？
因為關閉應用程式時，
主線程沒了，視窗沒了，資源被釋放了，
但新線程可能某種原因，沒有馬上結束，
他卻還在訪問主線程的textBox1，就拋異常了

這時候就在關閉應用程式時，Abort()線程就可以了

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private void Form1_FormClosing(object sender, FormClosingEventArgs e)
{
    //異常不是每次都會出現，關閉應用程式時
    //主線程沒了，視窗沒了，資源釋放了
    //但新線程可能某種原因，沒有馬上結束，
    //還在訪問主線程的textBox1就拋異常了

    //當你點擊關閉視窗的時候，判斷新線程是否為null
    if (t != null) {
        t.Abort(); //結束這線程 (已過時)
    }
}

要注意的是：線程被abort後，就不能再strat了

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Thread t = new Thread(Test); 
t.IsBackground = true;
t.Start();

//線程被abort後，就不能再strat了
t.Abort(); 
t.Start(); //報錯

Thread.Sleep

讓線程停止運行3秒後，再執行”Hello”

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Thread.Sleep(3000); //睡3秒
Console.WriteLine("Hello");

完整程式碼

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Thread t;
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    //創建一個線程去執行這個方法
    t = new Thread(Test); //傳入方法名

    //線程設為後台線程
    t.IsBackground = true;

    //標記這個線程準備就緒了，可以隨時執行
    //具體什麼時候執行線程
    //由cpu決定
    t.Start();//strat不是真的開始，只是標記

    //線程是cpu去決定執行的，我們不能決定

    Test(); //模擬一個很複雜的方法(跑一萬次)

    //線程被abort後，就不能再strat了
    //t.Abort(); 
    //t.Start(); //報錯
    
}
void Test() {
    for (int i = 0; i < 100000; i++) {
        textBox1.Text = i.ToString();
    }
}

private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
{
    //取消跨線程的訪問
    Control.CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;
}

private void Form1_FormClosing(object sender, FormClosingEventArgs e)
{
    //異常不是每次都會出現，關閉應用程式時
    //主線程沒了，視窗沒了，資源釋放了
    //但新線程可能某種原因，沒有馬上結束，
    //還在訪問主線程的textBox1就拋異常了


    //當你點擊關閉視窗的時候，判斷新線程是否為null
    if (t != null) {
        t.Abort(); //結束這線程 (已過時)
    }
}

總結

  • 單線程帶來程式假死的問題
  • 怎麼解決，用多線程，多開一個線程
  • 前台線程：所有的前台線程全部關閉了，這個程序才會關閉
  • 後台線程：所有的前台線程全部一關閉了，後台線程自動關閉，然後程序自動關閉
  • Thread.Start()啟動線程：是告訴CPU我可以被執行了，具體什麼時候執行，由CPU決定，我們是不能寫程式碼決定的，我們做不到的
  • Thread.Abort()終止線程，終止完成之後，不能再Start()
  • Thread.Sleep(1) 可以使當前線程停止一段時間再運行(睡一下)

多线程
system.threading.thread
[C#.NET][Thread] 背景執行緒與前景執行緒的差別

Notes, C#
C# Thread
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