还是上一次,面试的时候提到了C#线程安全的问题,当时回答的记不太清了,大概就是多线程同是调用某一个函数时可能会照成数据发生混乱,运行到最后发现产生的结果或数据并不是自己想要的,或是跨线程调用属性或方法,即在一个线程中调用另一个线程中的数据,程序会提醒异常(当然这种问题的解决方法有好几种,这里不重点介绍)。
在这里详细总结了关于线程安全的一些问题,希望对大家有点帮助,如有错误的地方欢迎指出
1.线程安全:
举例 比如一个 ArrayList 类,在添加一个元素的时候,它可能会有两步来完成:1. 在 Items[Size] 的位置存放此元素;2. 增大 Size 的值。
在单线程运行的情况下,如果 Size = 0,添加一个元素后,此元素在位置 0,而且 Size=1; 而如果是在多线程情况下,比如有两个线程,线程 A 先将元素存放在位置 0。但是此时 CPU 调度线程A暂停,线程 B 得到运行的机会。线程B也向此 ArrayList 添加元素,因为此时 Size 仍然等于 0 (注意哦,我们假设的是添加一个元素是要两个步骤哦,而线程A仅仅完成了步骤1),所以线程B也将元素存放在位置0。然后线程A和线程B都继续运行,都增加 Size 的值。 那好,现在我们来看看 ArrayList 的情况,元素实际上只有一个,存放在位置 0,而 Size 却等于 2。这就是“线程不安全”了。
3.解决线程安全的几种方法:
当需要在线程之间数据传递时,要解决线程安全只要注意同步和互斥操作就好。工作线程处理中可能想操作某个主线程的Windows Form的Control,比如按钮,ListView等等更新工作状态之类,直接控制是不行的,不能够跨线程操作另一个线程创建的Windows Form控件。要使用委托去调用。
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
using System.Threading;
namespace JPGCompact
{
public partial class MainForm : Form
{
// 定义委托
private delegate void DelegateWriteResult(string file, bool result);
// 与定义的委托签名相同的函数,操作主线程控件
private void WriteResult(string fileName, bool result)
{
if (result)
{
ListViewItem thisListItem = new ListViewItem();
thisListItem.ForeColor = Color.White;
thisListItem.BackColor = Color.DarkGreen;
thisListItem.SubItems[0].Text = fileName;
thisListItem.SubItems.Add("成功");
lvResultList.Items.Add(thisListItem);
}
else
{
ListViewItem thisListItem = new ListViewItem();
thisListItem.ForeColor = Color.White;
thisListItem.BackColor = Color.Red;
thisListItem.SubItems[0].Text = fileName;
thisListItem.SubItems.Add("失败");
lvResultList.Items.Add(thisListItem);
}
}
// 启动线程
private void btnStart_Click(object sender, EventArgs e)
{
Thread workThread = new Thread(new ThreadStart(CompressAll));
// 设置为背景线程,主线程一旦推出,该线程也不等待而立即结束
workThread.IsBackground = true;
workThread.Start();
}
// 线程执行函数
private void CompressAll()
{
// 判断是否需要Invoke,多线程时需要
if (this.InvokeRequired)
{
// 通过委托调用写主线程控件的程序,传递参数放在object数组中
this.Invoke(new DelegateWriteResult(WriteResult),
new object[] { item, true });
}
else
{
// 如果不需要委托调用,则直接调用
this.WriteResult(item, true);
}
}
}
}
C#多线程、跨线程与线程安全的示例详解(三种不同方法)
using System.Threading;
public static class Extensions
{
//控件扩展方法(用于跨线程操作),因为为了线程的安全,防止资源竞争出现死锁或不一致的状态,.NET是不允许进行跨线程访问窗体控件的。
public static void SafeCall(this Control ctrl, Action callback)
{
if (ctrl.InvokeRequired)
{
ctrl.Invoke(callback);
}
else
{
callback();
}
}
}
public partial class Form1 : Form
{
public Form1()
{
InitializeComponent();
CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;//方法二(禁用异常,不检查跨线程调用的安全问题,可以*拖动窗体,不过在严格条件下也不可取,数据可能不一致)
//方法三(推荐使用)
//把你要保护起来的代码作为一个回调,然后任何需要保护一些代码的地方都可以这样调用
ThreadPool.QueueUserWorkItem(h =>
{
int i = 0;
while (true)
{
//如果没有SafeCall方法,将出现“线程间操作无效: 从不是创建控件“textBox1”的线程访问它。”的错误
匿名委托
//textBox1.SafeCall(delegate()
//{
// textBox1.Text = (i++).ToString();
//});
//Lambda表达式
textBox1.SafeCall(() =>
{
textBox1.Text = (i++).ToString();
});
//Thread.Sleep(100);
}
});
}
//抽奖示例
public bool flag = true;
public void choujiang()
{
flag = true;
while (flag)
{
Random rnd = new Random();
textBox1.Text = rnd.Next(1, 100).ToString();
//Application.DoEvents();//方法一:这样也可以防止UI界面线程的阻塞,不至于被卡死。但是在拖动界面或其他操作的时候,程序会被暂停
}
}
//开始
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
//choujiang();//方法一
new Action(choujiang).BeginInvoke(null, null);//方法二
}
//暂停
private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
flag = false;
}
}
注:本文章属个人学习总结,部分内容参考互联网上的相关文章。 其中如果发现个人总结有不正确的认知或遗漏的地方请评论告知,欢迎交流。