Класс System.Threading.Thread
Основным в пространстве имен System.Threading является класс Thread. Этот класс представляет собой объектный контейнер отдельной ветви выполнения в конкретном домене приложения. Он определяет ряд методов (как статических, так и общедоступных), которые позволяют создавать новые потоки в текущем домене приложения, а также приостанавливать, останавливать и завершать отдельные потоки. Рассмотрите описания основных статических членов, приведенные в табл. 14.2.
Таблица 14.2. Основные статические члены типа Thread
Статический член Описание CurrentContext Доступное только для чтения свойство, возвращающее контекст, в котором выполняется поток в настоящий момент CurrentThread Доступное только для чтения свойство, возвращающее ссылку на выполняемый в настоящий момент поток GetDomain() GetDomainID() Методы, возвращающие ссылки на текущий домен приложения или идентификатор домена, в котором выполняется текущий поток Sleep() Метод, приостанавливающий выполнение текущего потока на указанное время
Класс Thread также поддерживает набор членов уровня экземпляра. Описания некоторых из этих членов приведены в табл. 14.3.
Таблица 14.3. Члены уровня экземпляра типа Thread
Член уровня экземпляра Описание IsAlive Возвращает логическое значение, сообщающее о том, запущен ли данный поток IsBackground Читает или устанавливает значение, сообщающее о том, является ли данный поток "фоновым" (дополнительные подробности будут предложены чуть позже) Name Позволяет задать понятное строковое имя потока Priority Читает или устанавливает приоритет потока, которому может быть назначено значение из перечня ThreadPriority ThreadState Читает информацию о состоянии потока, которая может принимать значения из перечня ThreadState Abort() Дает указание среде CLR завершить поток как можно быстрее Interrupt() Выводит (например, путем активизации) текущий поток из периода ожидания Join() Блокирует вызывающий поток до завершения указанного потока (того, для которого вызывается Join()) Resume() Возобновляет выполнение приостановленного ранее потока Start() Дает указание среде CLR как можно быстрее начать выполнение потока Suspend() Приостанавливает выполнение потока. Если поток уже приостановлен, вызов Suspend() игнорируется
Получение информации об отдельном потоке
Напомним, что точка входа компоновочного блока (т.е. метод Main()) при выполнении оказывается в первичном потоке. Чтобы привести типичный пример использования типа Thread, предположим, что у нас есть новое консольное приложение с именем ThreadState. Вы знаете, что статическое свойство Thread.СurrentThread позволяет получить тип Thread, представляющий выполняемый в настоящий момент поток. Получив текущий поток, вы можете вывести на экран различную информацию о потоке.
// Не забудьте указать 'using' для пространства имен System.Threading.
static void Main(string[] args) {
Console.WriteLine("***** Информация первичного потока *****n");
// Получение текущего потока и назначение ему имени.
Thread primaryThread = Thread.CurrentThread;
primaryThread.Name = "ThePrimaryThread";
// Подробности хостинга домена приложения и контекста.
Console.WriteLine("Имя текущего домена приложения: {0}";
Thread.GetDomain().FriendlyName);
Console.WriteLine("Идентификатор текущего контекста: {0}", Thread.CurrentContext.ContextID);
// Вывод информации о данном потоке.
Console.WriteLine("Имя потока: {0}", primaryThreаd.Name);
Console.WriteLine("Запущен ли поток? {0}", primaryThread.IsAlive);
Console.WriteLine("Уровень приоритета: {0}", primaryThread.Priority);
Console.WriteLine("Состояние потока: {0}", primaryThread.ThreadState);
Console.ReadLine();
}
На рис. 14.5 показан вывод этого приложения.
Рис. 14.5. Сбор статистики о потоке
Свойство Name
Приведенный выше программный код достаточно понятен, но обратите внимание на то, что класс Thread предлагает свойство с именем Name (имя). Если вы не установите для него значения, свойство Name будет возвращать пустую строку. Но, назначив данному объекту Thread в качестве имени понятную строку, вы можете сильно упростить процесс отладки. В Visual Studio 2005 в режиме отладки можно использовать окно Threads (Потоки), доступ к которому можно получить, выбрав Debug→Windows→Threads из меню. Как показано на рис. 14.6, в этом окне можно по имени идентифицировать поток, который следует проанализировать.
Рис. 14.6. Отладка потока в Visual Studio 2005
Свойство Priority
Далее заметим, что тип Thread определяет свойство с именем Priority. По умолчанию все потоки получают приоритет Normal (средний). Но вы можете изменить это значение в любой момент времени существования потока, используя свойство Priority и связанный с ним перечень System.Threading.ThreadPriority.
public enum ThreadPriority {
AboveNormal,
BelowNormal,
Highest,
Idle,
Lowest,
Normal, // Значение, используемое по умолчанию.
TimeCritical
}
При назначении потоку приоритета, отличного от принимаемого по умолчанию (ThreadPriority.Normal), вы должны понимать, что не обладаете слишком большими возможностями контроля в отношении того, когда планировщик потоков переключится с одного потока на другой. Уровень приоритета потока является лишь "подсказкой" среде CLR в отношении того, насколько важно выполнение данного потока. Поэтому поток со значением ThreadPriority.Highest (наивысший) не обязательно гарантирует данному потоку абсолютное преимущество.
Снова подчеркнем, что в том случае, когда планировщик потоков полностью занят текущей задачей (например, синхронизацией объекта, переключением или перемещением потоков), уровень приоритета будет, вероятнее всего, соответствующим образом изменен. Однако в других случаях соответствующие значения прочитает среда CLR, которая и выдаст планировщику потоков указания о том, как лучше всего организовать квантование времени. При прочих равных условиях потоки с идентичным приоритетом должны получать примерно одинаковое время для выполнения своей работы.
Необходимость изменения приоритетов потоков вручную возникает очень редко. Теоретически можно повысить приоритет для множества потоков так, что это не позволит потокам с более низкими приоритетами выполнять работу на их уровнях (поэтому используйте указанные возможности с осторожностью).
Исходный код. Проект ThreadState размещен в подкаталоге, соответствующем главе 14.
Программное создание вторичных потоков
Чтобы программно создавать дополнительные потоки, выполняющие свои отдельные задачи, вы должны следовать вполне понятным указанным ниже рекомендациям.
1. Для выбранного типа создайте метод, который будет использоваться в качестве точки входа нового потока.
2. Создайте делегат ParameterizedThreadStart (или уже устаревший ThreadStart), передав его конструктору адрес метода, определенного на шаге 1.
3. Создайте объект Thread, передав конструктору делегат ParameterizedThreadStart/ThreadStart в виде аргумента.
4. Задайте подходящие начальные характеристики потока (имя, приоритет и т.д.).
5. Вызовите метод Thread.Start(). Это указание как можно быстрее стартовать поток для метода, на который ссылается делегат, созданный на шаге 2.
Согласно шагу 2, имеется возможность использовать один из двух разных типов делегата для метода, предназначенного для выполнения во вторичном потоке. Делегат ThreadStart является частью пространства имен System.Threading со времен .NET версии 1.0 и может указывать на любой метод, не имеющий аргументов и не возвращающий ничего. Этот делегат удобно использовать тогда, когда метод должен выполняться в фоновом режиме без взаимодействия с ним.
