C#.Net-Thread-学习笔记
一、多线程基础概念
多线程的三大特点：
- 异步执行：不阻塞主线程，多件事可以同时进行
- 效率高：充分利用 CPU 等计算机资源
- 无序性：多个线程的执行顺序不可预测，无法控制
⚠️ 正因为无序性，多线程调试困难，通常只能通过写日志、输出结果、结合线程 ID 来分析问题。
// 获取当前线程 ID，用于区分不同线程 int id = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;二、Thread 类
基本概念
- 来源：
System.Threading命名空间 - 出现时间：.NET Framework 1.0
- 类型：密封类(
sealed class)，不可被继承 - 作用：操作计算机线程资源的帮助类库
开启线程
方式一：ThreadStart(无参数)
ThreadStart threadStart = new ThreadStart(() => { DoSomething("Richard"); }); Thread thread = new Thread(threadStart); thread.Start();方式二：ParameterizedThreadStart(带参数)
ParameterizedThreadStart pts = new ParameterizedThreadStart(obj => { Console.WriteLine($"参数: {obj}"); }); Thread thread = new Thread(pts); thread.Start("传递的参数");常用 API
线程控制
thread.Suspend(); // 暂停线程(不会立即停止) thread.Resume(); // 恢复执行 thread.Abort(); // 停止线程(向线程抛出异常) Thread.ResetAbort(); // 取消停止，让线程继续执行❌Suspend、Resume、Abort均已标记为过时(Obsolete)，实际开发中不应使用。线程无法真正从外部被强制终止，这些方法只是通过异常机制间接干预，存在安全隐患。
线程等待
方式一：观望式轮询(不推荐)
while (thread.ThreadState != ThreadState.Stopped) { Thread.Sleep(500); // 每 500ms 检查一次 }❌ 持续轮询会浪费 CPU 时间片，不推荐。
方式二：Join 等待(推荐)
thread.Join(); // 无限等待，直到线程结束 thread.Join(500); // 最多等待 500ms，过时不候 thread.Join(TimeSpan.FromMilliseconds(500)); // 同上，TimeSpan 写法✅Join()是最简洁直接的线程等待方式。
前台线程 vs 后台线程
thread.IsBackground = true; // 后台线程：程序关闭时，线程立即终止 thread.IsBackground = false; // 前台线程：程序关闭时，等待线程执行完毕再退出- 默认：通过
new Thread()创建的线程是前台线程 - ThreadPool中的线程全部是后台线程
- 主线程(Main 方法所在线程)是前台线程
⚠️ 如果忘记将长时间运行的线程设为后台线程，可能导致程序关闭后进程仍然存活。
线程优先级
thread.Priority = ThreadPriority.Highest; // 最高优先级 thread.Priority = ThreadPriority.Lowest; // 最低优先级⚠️ 设置优先级只是提高被优先调度的概率，操作系统不保证严格按优先级执行，不能依赖它来控制执行顺序。
三、Thread 扩展封装
问题背景
多线程天然无序，但有时需要：
- 两个操作都在新线程中执行
- 同时保证它们的执行顺序
方案一：顺序执行两个委托
把两个委托放进同一个线程，天然保证顺序：
private void CallBackThread(ThreadStart threadStart, Action action) { Thread thread = new Thread(() => { threadStart.Invoke(); // 先执行 action.Invoke(); // 后执行 }); thread.Start(); }方案二：带返回值的异步执行
核心思路：立即开启新线程执行，返回一个"取结果的委托"，调用方在需要结果时才触发等待。
private Func<T> CallBackFunc<T>(Func<T> func) { T result = default; Thread thread = new Thread(() => { result = func.Invoke(); // 新线程中执行 }); thread.Start(); // 立即开启，不阻塞 // 返回一个延迟取值的委托 return new Func<T>(() => { thread.Join(); // 调用时才等待线程完成 return result; }); }使用示例：
Func<int> asyncFunc = CallBackFunc(() => { Thread.Sleep(5000); return DateTime.Now.Year; }); // 这里不阻塞，可以继续做其他事 Console.WriteLine("继续执行其他任务..."); // 需要结果时才等待 int result = asyncFunc.Invoke();⚠️.NET Core中Delegate.BeginInvoke/EndInvoke已不再支持，不能用于异步执行委托，需要用上述方式或Task替代。
四、ThreadPool 线程池
为什么需要线程池
Thread的问题：
- API 繁多，控制复杂
- 线程数量需要程序员手动管理，容易滥用
- 频繁创建/销毁线程，系统开销大
ThreadPool的优势：
- .NET Framework 2.0引入，采用池化思想
- 预先创建线程放入池中，需要时直接取用，用完自动归还
- 自动管理线程数量，防止资源耗尽
- API 更简洁，去掉了 Thread 中不必要的方法
申请线程执行任务
ThreadPool.QueueUserWorkItem(obj => { DoSomething(obj.ToString()); }, "参数");线程等待：ManualResetEvent
ThreadPool 没有Join()，需要用ManualResetEvent实现等待。
ManualResetEvent resetEvent = new ManualResetEvent(false); // 初始为未触发 ThreadPool.QueueUserWorkItem(obj => { DoSomething(obj.ToString()); resetEvent.Set(); // 任务完成，发出信号 }, "Richard"); // 主线程可以继续做其他事 Console.WriteLine("主线程继续执行..."); resetEvent.WaitOne(); // 阻塞，直到 Set() 被调用 Console.WriteLine("子线程已完成");工作原理：
new ManualResetEvent(false)— 初始状态为"未触发"- 子线程任务完成后调用
Set()— 状态变为"已触发" - 主线程调用
WaitOne()— 阻塞等待，直到状态变为"已触发"才继续
控制线程数量
ThreadPool.SetMinThreads(4, 4); // 设置最小工作线程数和 IO 线程数 ThreadPool.SetMaxThreads(8, 8); // 设置最大工作线程数和 IO 线程数 ThreadPool.GetMinThreads(out int minWorker, out int minIO); ThreadPool.GetMaxThreads(out int maxWorker, out int maxIO);- 第一个参数：工作线程数(Worker Threads)，用于 CPU 密集型任务
- 第二个参数：IO 线程数(Completion Port Threads)，用于 IO 操作
❌强烈不建议手动设置线程池大小。原因：
- 这是进程级别的全局设置
Task、Parallel、async/await底层都使用线程池，修改后会影响所有这些功能- 设置不当容易引发性能问题甚至死锁
五、Thread vs ThreadPool 对比
| 特性 | Thread | ThreadPool |
|---|---|---|
| 出现时间 | .NET 1.0 | .NET 2.0 |
| 线程管理 | 手动创建和销毁 | 自动管理，复用线程 |
| API 复杂度 | 复杂，功能多 | 简单，易用 |
| 性能 | 频繁创建销毁，开销大 | 复用线程，性能好 |
| 线程等待 | Join() | ManualResetEvent |
| 默认线程类型 | 前台线程 | 后台线程 |
| 适用场景 | 需要精细控制的长时间任务 | 大量短时间并发任务 |
六、注意事项与最佳实践
✅ 短时间任务优先使用ThreadPool
✅ 使用Join()进行 Thread 的线程等待
✅ 使用ManualResetEvent进行 ThreadPool 的线程同步
✅ 长时间运行的线程记得设置IsBackground = true
❌ 避免使用Abort()、Suspend()、Resume()
❌ 不要手动设置线程池大小
❌ 不要在生产环境依赖线程优先级来控制执行顺序
⚠️ 多个线程访问共享资源时需要加锁(lock、Monitor等)，否则会出现数据竞争问题。
⚠️ 线程内部的异常不会自动传播到主线程，必须在线程内部自行处理。
⚠️ 在实际项目中，更推荐使用Task和async/await，它们是对线程池的更高层封装，代码更简洁，异常处理和取消机制也更完善。
