Герберт Шилдт - C# 4.0: полное руководство

В первоначальных версиях среды .NET Framework поток можно было приостановить вызовом метода Thread.Suspend()и возобновить вызовом метода Thread.Resume(). Но теперь оба эти метода считаются устаревшими и не рекомендуются к применению в новом коде. Объясняется это, в частности, тем, что пользоваться методом Suspend()на самом деле небезопасно, так как с его помощью можно приостановить поток, который в настоящий момент удерживает блокировку, что препятствует ее снятию, а следовательно, приводит к взаимоблокировке. Применение обоих методов может стать причиной серьезных осложнений на уровне системы. Поэтому для приостановки и возобновления потока следует использовать другие средства синхронизации, в том числе мьютекс и семафор.

Состояние потока может быть получено из свойства Threadstate, доступного в классе Thread. Ниже приведена общая форма этого свойства.

public ThreadState ThreadState{ get; }

Состояние потока возвращается в виде значения, определенного в перечислении ThreadState. Ниже приведены значения, определенные в этом перечислении.

ThreadState.Aborted

ThreadState.AbortRequested

ThreadState.Background

ThreadState.Running

ThreadState.Stopped

ThreadState.StopRequested

ThreadState.Suspended

ThreadState.SuspendRequested

ThreadState.Unstarted

ThreadState.WaitSleepJoin

Все эти значения не требуют особых пояснений, за исключением одного. Значение ThreadState.WaitsleepJoinобозначает состояние, в которое поток переходит во время ожидания в связи с вызовом метода Wait(), Sleep()или Join().

Как пояснялось в самом начале этой главы, у всякой программы на C# имеется хотя бы один поток исполнения, называемый основным. Этот поток программа получает автоматически, как только начинает выполняться. С основным потоком можно обращаться таким же образом, как и со всеми остальными потоками.

Для доступа к основному потоку необходимо получить объект типа Thread, который ссылается на него. Это делается с помощью свойства CurrentThread, являющегося членом класса Thread. Ниже приведена общая форма этого свойства.

Данное свойство возвращает ссылку на тот поток, в котором оно используется. Поэтому если свойство CurrentThreadиспользуется при выполнении кода в основном потоке, то с его помощью можно получить ссылку на основной поток. Имея в своем распоряжении такую ссылку, можно управлять основным потоком так же, как и любым другим потоком.

В приведенном ниже примере программы сначала получается ссылка на основной поток, а затем получаются и устанавливаются имя и приоритет основного потока.

// Продемонстрировать управление основным потоком.

using System;

using System.Threading;

class UseMain {

static void Main() {

Thread Thrd;

// Получить основной поток.

Thrd = Thread.CurrentThread;

// Отобразить имя основного потока,

if(Thrd.Name == null)

Console.WriteLine("У основного потока нет имени.");

else

Console.WriteLine("Основной поток называется: " + Thrd.Name);

// Отобразить приоритет основного потока.

Console.WriteLine("Приоритет: " + Thrd.Priority);

Console.WriteLine();

// Установить имя и приоритет.

Console.WriteLine("Установка имени и приоритета.");

Thrd.Name = "Основной Поток";

Thrd.Priority = ThreadPriority.AboveNormal;

Console. WriteLine ("Теперь основной поток называется: " +

Thrd.Name);

Console.WriteLine("Теперь приоритет: " + Thrd.Priority);

}

}

Ниже приведен результат выполнения этой программы.

У основного потока нет имени.

Приоритет: Normal

Установка имени и приоритета.

Теперь основной поток называется: Основной Поток

Теперь приоритет: AboveNormal

Следует, однако, быть очень внимательным, выполняя операции с основным потоком. Так, если добавить в конце метода Main()следующий вызов метода Join():

Thrd.Join();

программа никогда не завершится, поскольку она будет ожидать окончания основного потока!

В версии .NET Framework 4.0 внедрен ряд новых средств многопоточной обработки, которые могут оказаться весьма полезными. Самым важным среди них является новая система отмены. В этой системе поддерживается механизм отмены потока простым, вполне определенным и структурированным способом. В основу этого механизма положено понятие признака отмены , с помощью которого указывается состояние отмены потока. Признаки отмены поддерживаются в классе CancellationTokenSourceи в структуре CancellationToken. Система отмены полностью интегрирована в новую библиотеку распараллеливания задач (TPL), и поэтому она подробнее рассматривается вместе с TPL в главе 24.

В класс System.Threadingдобавлена структура SpinWait, предоставляющая методы SpinOnce()и SpinUntil(), которые обеспечивают более полный контроль над ожиданием в состоянии занятости. Вообще говоря, структура SpinWaitоказывается непригодной для однопроцессорных систем. А для многопроцессорных систем она применяется в цикле. Еще одним элементом, связанным с ожиданием в состоянии занятости, является структура SpinLock, которая применяется в цикле ожидания до тех пор, пока не станет доступной блокировка. В класс Threadдобавлен метод Yield(), который просто выдает остаток кванта времени, выделенного потоку. Ниже приведена общая форма объявления этого метода.

public static bool Yield()

Этот метод возвращает логическое значение true, если происходит переключение контекста. В отсутствие другого потока, готового для выполнения, переключение контекста не произойдет.

Для эффективного многопоточного программирования самое главное — мыслить категориями параллельного, а не последовательного выполнения кода. Так, если в одной программе имеются две подсистемы, которые могут работать параллельно, их следует организовать в отдельные потоки. Но делать это следует очень внимательно и аккуратно, поскольку если создать слишком много потоков, то тем самым можно значительно снизить,.а не повысить производительность программы. Следует также иметь в виду дополнительные издержки, связанные с переключением контекста. Так, если создать слишком много потоков, то на смену контекста уйдет больше времени ЦП, чем на выполнение самой программы! И наконец, для написания нового кода, предназначенного для многопоточной обработки, рекомендуется пользоваться библиотекой распараллеливания задач (TPL), о которой речь пойдет в следующей главе.