c#基础学习 - 线程，任务与同步

使用线程的几个原因， 假设从应用程序中进行网络调用需要一定时间，用户不希望分割用户界面，并长期等待，希望同时执行其他一些操作，或者取消发送给服务器的请求。这些可以用线程实现。

对于所有需要等待的操作，如文件，数据库或者网络访问带来的等待，可以启动一个新线程，同时完成其他任务。一个进程的多个线程可以同时运行与不同CPU，或者多核CPU的不同内核。 如果线程访问相同数据，必须实现同步机制，否则极易出错。

运行在服务器上的应用程序，带带客户请求的线程，成为侦听器线程，只要接收到请求，就把他传给另一个工作线程，之后继续与客户通讯。侦听器会立即返回，接收下一个客户发送的下一个请求。

进程包含资源: window句柄，文件系统句柄或其他内核对象。每个进程都分配了虚拟内存，一个进程至少包含一个线程，操作系统会调度线程，线程有一个优先级，正在处理的程序的位置计数器，一个存储局部变量的栈。 每个线程都有自己的栈，但程序代码的内存和堆有一个进程的所有线程共享，因为寻址都是在内存中完成，这使得线程间通讯非常的快。 

1. 异步委托: 创建线程的一个简单的方法是定义委托， 并异步调用它，委托是方法的类型安全的引用，Delegate类还支持异步调用方法，在后台，委托类Delegate会创建一个执行任务的线程；委托使用线程池来完成异步操作。测试一下委托的异步特性， 从一个需要时间完成的方法测试，TasksAWhile()方法需要经过第2个变量

class Program
{
static void Main(string[] args)
{
//TakesAWhile(1, 10000);
TakesAWhileDelegate d1 = TakesAWhile; // 使用委托调用一次这个方法
d1(2, 1000);
Console.ReadKey();
}
public delegate int TakesAWhileDelegate(int data, int ms);
static int TakesAWhile(int data, int ms)
{
Console.WriteLine("TakesAWhile started");
Thread.Sleep(ms);
Console.WriteLine("TakesAWhile completed");
return ++data;
}
}接下来如果后台执行这个委托的操作，在10秒的漫长等待中，在屏幕上打印"."应该如何操作呢？ 使用"投票"技术，通过IAsyncResult检验委托是否完成了。 而开始调用委托，这是用委托的方法: BeginInvoke()，而BeginInvoke返回类型就是IAsyncResult，而BeginInvoke总是包含两个参数(object, AsyncCallback),  IAsyncResult类型的返回对象，包含一个属性"IsCompleted", 用来判断委托是否完成任务; 
只要委托没有完成，主线程就继续执行while循环。接下来程序改为:
static void Main(string[] args)
{
//TakesAWhile(1, 3000);
TakesAWhileDelegate d1 = TakesAWhile;
//开始调用委托:
IAsyncResult ar = d1.BeginInvoke(1, 10000, null, null);
while (!ar.IsCompleted)
{
Console.Write(".");
Thread.Sleep(50); //每次打点等待0.05秒
}
int result = d1.EndInvoke(ar); // 结束调用时要输入IAsyncResult类型的参数
Console.WriteLine("Result: {0}", result);
}以上是通过委托线程调用方法的基本例子，可以看到主线程和委托线程同时运行，在委托线程执行完毕后，主线程就停止循环。

处理等到线程完全结束，还可以通过等待句柄来判断是否结束，如果不用ar.IsCompleted, 主线程的循环会一直继续，如果设置循环一直跑下去，即使后台线程结束，主线程也不会结束。这是就需要ar.AsyncWaitHandle.WaitOne(time, false)来进行干预:
static void Main(string[] args)
{
//TakesAWhile(1, 3000);
TakesAWhileDelegate d1 = TakesAWhile;
//开始调用委托:
IAsyncResult ar = d1.BeginInvoke(1, 10000, null, null);
//while (!ar.IsCompleted)
while(true)
{
Console.Write(".");
if (ar.AsyncWaitHandle.WaitOne(50, true)) //50表示异步执行的时间间隔，true表示在等待之前是否退出同步域；
{
Console.Write(".");
//Thread.Sleep(50); //每次打点等待0.05秒
break;
}
}
int result = d1.EndInvoke(ar); // 结束调用时要输入IAsyncResult类型的参数
Console.WriteLine("Result: {0}", result);
Console.ReadKey();
}接下来看看回调方法的作用，作为等待结果的第三种方法，定义回调函数，并且在BeginInvok()方法的第三个参数中，可以传递一个满足AsyncCallback委托的需求方法

static void Main(string[] args)
{
TakesAWhileDelegate d1 = TakesAWhile;
d1.BeginInvoke(1,3000, TakesAWhereCompleted, d1);
for (int i = 0; i < 100; i++)
{
Console.Write("+");
Thread.Sleep(50);
}
}

static void TakesAWhereCompleted(IAsyncResult ar)
{
if (ar == null) throw new ArgumentNullException("ar");
TakesAWhileDelegate d1 = ar.AsyncState as TakesAWhileDele
819a
gate;
Trace.Assert(d1!=null, "Invalid object type");

int result = d1.EndInvoke(ar);
Console.WriteLine("result: {0}",result);
}
public delegate int TakesAWhileDelegate(int data, int ms);
static int TakesAWhile(int data, int ms)
{
Console.WriteLine("TakesAWhile started");
Thread.Sleep(ms);
Console.WriteLine("TakesAWhile completed");
return ++data;
}