【.NET 6】多執行緒的幾種開啟方式和程式碼演示
前言：
多執行緒無處不在，平常的開發過程中，應該算是最常用的基礎技術之一了。以下通過Thread、ThreadPool、再到Task、Parallel、執行緒鎖、執行緒取消等方面，一步步進行演示多執行緒的一些基礎操作。歡迎大家圍觀。如果大佬們有其他關於多執行緒的拓展，也歡迎在評論區進行留言，大佬們的知識互助，是.net生態發展的重要一環，歡迎大佬們進行留言，幫助更多的人。
本文章為了防爬蟲，特此放上原文連結，如果大家在其他地方(部落格園與CSDN以外的地方)搜尋到，可以點以下連結，跳轉回原文：
https://www.cnblogs.com/weskynet/p/16391095.html
以下部落格內容使用的一些環境：
系統環境：WIN 10
.NET 環境： .NET 6
VS 環境：VS 2022
其他：沒了
以下正文：
1、先建立一個.NET 6控制檯專案，用來當做該部落格文章的實驗使用。
2、快速建立一個執行緒。ParameterizedThreadStart是一個委託，傳入的引數是一個object型別。
程式碼：
ParameterizedThreadStart threadStart = new((obj) => {
Console.WriteLine($"當前執行緒 的 ID = {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
});
Thread thread = new Thread(threadStart);
thread.Start();
Console.WriteLine($"執行緒ID = {thread.ManagedThreadId}");
Console.ReadLine();
3、以上程式碼執行結果下圖所示
4、新建一個類TestThread,以及一個測試方法，用來做測試使用。
5、在program裡面，把輸出改成呼叫上面的方法再進行測試一下。
6、執行以後的輸出結果，如下圖所示
7、執行緒的等待(睡眠)。最簡單的方式，是直接 Thread.Sleep(毫秒);
8、Thread的Join方法。代表執行緒執行完畢以後，才可以繼續執行後續的程式碼。如下圖所示，在thread執行緒內部執行完成以後，很快就接著執行最後的列印輸出方法了。可以和以上的第7點進行比較輸出結果。
9、Thread的Join方法，還可以傳入引數，引數是毫秒值。代表等下當前執行緒執行多長時間，如果超出設定的毫秒數，就不等了，直接執行後續的程式碼。
10、新增一個Test2方法，用來測試執行緒池ThreadPool使用。
11、WaitCallback也是一個委託。傳入需要線上程池內執行的方法名稱。以下程式碼內，「執行緒池」字串為執行的方法對應的引數。
程式碼：
using MultiThread;
Console.WriteLine("Hello, World!");
ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(TestThread.Test2),"執行緒池");
Console.ReadLine();
12、除了直接傳入回撥方法，也可以直接線上程池開啟的方法內，直接寫程式碼塊來當做多執行緒執行的部分。如下圖所示，睡眠1000ms以及執行的方法，線上程池內執行。
13、執行緒池內，可以通過設定Manual號誌，來識別執行緒池內的執行緒時候執行完成。一般用 .Set(); 和 .WaitOne(); 結對進行，如下圖程式碼、註釋部分以及執行結果。(可以對比輸出時間)
14、使用Task快讀建立一個執行緒。如下圖所示。最簡單的方法：Task.Run(()=>{ 程式碼塊； });
15、也可以用以下方式，手動進行start啟動，如圖的程式碼所示。
16、也可以使用Task.Factory建立一個任務工廠來實現。
17、如果需要等待子執行緒執行完畢，才執行後續操作,可以使用Wait(); 來實現。
18、如果只想等待子執行緒執行指定的時間，可以通過使用 Wait(毫秒數); 來實現。這樣等待，例如500ms以後，不管子執行緒是不是還在浪，都不會等待，直接繼續執行後續程式碼。
19、 如果要在等待一段時間以後執行某些當做，可以使用Task.Delay(時間毫秒數).ContinuwWith( 要執行的程式碼塊);如下圖所示的程式碼、註釋以及執行輸出結果。
20、如果有多個任務在執行期間，在任意一個執行緒執行完畢以後進行執行某種操作，可以使用 ContinueWhenAny來進行。如下圖所示的程式碼、註釋和執行結果，以及圖後附有原始碼。
程式碼：
Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>>Hello, World!");
Task[] tasks = new Task[3];
TaskFactory factory = new();
tasks[0] = factory.StartNew(x => {
Thread.Sleep(1000);
Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>> tasks 0");
},null);
tasks[1] = factory.StartNew(x => {
Thread.Sleep(2000);
Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>> tasks 1");
}, null);
tasks[2] = factory.StartNew(x => {
Thread.Sleep(3000);
Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>> tasks 2");
}, null);
factory.ContinueWhenAny(tasks, x =>
{
Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>> 我不曉得要列印啥子 ~ ~ ");
});
Console.ReadLine();
21、如果要等任務全部執行完畢以後才執行某個程式碼塊，可以使用ContinueWhenAll。
22、使用TaskWaitAny() 也可以實現任意任務執行完畢以後，執行後續動作。但是會佔用主執行緒資源。如圖所示程式碼，大佬們應該可以看出來為什麼了。
23、同樣的，Task也可以在等待全部任務執行完畢以後進行執行後續動作。如下圖演示。
24、Parallel允許執行緒並行執行。同時最大執行緒執行數量，類似於ThreadPool可以設定最大並行數量類似。其他不多說，看以下的程式碼和演示效果。
程式碼：
using MultiThread;
Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>>Hello, World!");
ParallelOptions parallelOptions = new();
parallelOptions.MaxDegreeOfParallelism = 3;
Parallel.Invoke(parallelOptions,
() =>
{
Thread.Sleep(1000);
Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>> para1");
},
() =>
{
Thread.Sleep(2000);
Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>> para2");
},
() =>
{
Thread.Sleep(3000);
Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>> para3");
});
Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>> 我不曉得要列印啥子 ~ ~ ");
Console.ReadLine();
25、Parallel也可以遍歷執行。
程式碼：
using MultiThread;
Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>>Hello, World!");
ParallelOptions parallelOptions = new();
parallelOptions.MaxDegreeOfParallelism = 3;
Parallel.For(0, 10,parallelOptions, s =>
{
Thread.Sleep(100);
Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>> para{s}");
});
Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>> 我不曉得要列印啥子 ~ ~ ");
Console.ReadLine();
26、新增一個方法，用來測試多執行緒鎖使用。
27、在不加鎖的情況下執行執行以下程式碼，方法體幾乎同時被執行。但是實際上方法體如果只允許被同時一個執行緒存取的話，那麼這樣搞肯定是會亂子的，所以需要鎖。
28、加了鎖以後，檢視到執行的結果，時間間隔基本上是1s左右，說明該方法體確實一次只被一個執行緒呼叫了。
29、另一種鎖（原子鎖），可以定義一個變數來進行原子交換。它的使用場景，一般是在輪詢進行處理某些業務的時候，並且同時只允許一個執行緒進來，就可以使用這種鎖。
和lock鎖區別：lock鎖是程式碼還沒執行完，執行緒會一直等待，等執行完了就會繼續進來。如果執行緒一直被建立，lock外邊會堆積越來越多的執行緒和資源，最嚴重的情況會導致系統記憶體不斷飆升直到爆滿；原子鎖的作用是，用於驗證程式碼塊是不是執行完了，還沒執行完，就不鳥他了，執行緒也不會等待下去，而是直接跳過這部分的程式碼，繼續執行後續的操作。如果後續沒事情做了，那該幹嘛幹嘛了。
30、原子鎖執行效果如下，一部分執行緒判斷到程式碼被鎖住，就跳過不管了，所以就不會有輸出。
31、測試執行緒取消。先開啟一些執行緒，以及有關的操作，如下圖所示。
32、然後執行。結果比較尷尬，顯示都是第100號執行緒，這是因為Task是多執行緒，在建立過程中，可能已經讓i都執行到頭了，所以再次獲取到的i都是最後的值，即100.
33、在建立任務之前，引入一箇中間變數，用來代替被遍歷的i。然後執行結果和其他程式碼說明，如圖所示。
34、看不到異常資訊，那改成Task直接走一波，然後通過Task.WaitAll();進行捕捉異常資訊。如程式碼註釋和演示截圖所示。
程式碼：
Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>>Hello, World!");
try
{
Task[] tasks = new Task[100];
CancellationTokenSource cancellation = new CancellationTokenSource();
for (int i = 0; i < 100; i++)
{
string str = i.ToString();
tasks[i]= Task.Run(() =>
{
Thread.Sleep(100);
try
{
if (str == "10")
{
throw new Exception($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>> 第 -{str}- 號執行緒開始放棄治療~~ 執行緒ID = {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
}
}
catch (Exception ex)
{
cancellation.Cancel(); // 捕獲異常，執行緒後續所有的執行緒都取消操作
Console.WriteLine(ex.Message);
}
cancellation.Token.ThrowIfCancellationRequested();
if (cancellation.IsCancellationRequested == false) // 預設為false，代表正常
{
Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>> 第 -{str}- 號執行緒執行正常~~ 執行緒ID = {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
}
else
{
Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>> 第 -{str}- 號執行緒執行異常~~ 執行緒ID = {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
}
}, cancellation.Token);
}
Task.WaitAll(tasks);
Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>> 我不曉得要列印啥子 ~ ~ ");
}
catch (AggregateException ae)
{
foreach (var ex in ae.InnerExceptions)
{
Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff")} >>> {ex.Message}");
}
}
Console.ReadLine();
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沒了，最後祝大家擼碼愉快~~
