細說多線程（一）—— 線程的定義

引言

本文主要從線程的基礎用法，CLR線程池當中工作者線程與I/O線程的開發，并行操作PLINQ等多個方面介紹多線程的開發。
其中委托的BeginInvoke方法以及回調函數最為常用。
而 I/O線程可能容易遭到大家的忽略，其實在開發多線程系統，更應該多留意I/O線程的操作。特別是在ASP.NET開發當中，可能更多人只會留意在客戶端 使用Ajax或者在服務器端使用UpdatePanel。其實合理使用I/O線程在通訊項目或文件下載時，能盡可能地減少IIS的壓力。
并行編程是Framework4.0中極力推廣的異步操作方式，更值得更深入地學習。
希望本篇文章能對各位的學習研究有所幫助，當中有所錯漏的地方敬請點評。

目錄

一、線程的定義

二、線程的基礎知識

三、以ThreadStart方式實現多線程

四、CLR線程池的工作者線程

五、CLR線程池的I/O線程

六、異步 SqlCommand

七、并行編程與PLINQ

八、計時器與鎖

一、線程的定義

 1. 1 進程、應用程序域與線程的關系

進程（Process）是Windows系統中的一個基本概念，它包含著一個運行程序所需要的資源。進程之間是相對獨立的，一個進程無法訪問另一個 進程的數據（除非利用分布式計算方式），一個進程運行的失敗也不會影響其他進程的運行，Windows系統就是利用進程把工作劃分為多個獨立的區域的。進 程可以理解為一個程序的基本邊界。

應用程序域（AppDomain）是一個程序運行的邏輯區域，它可以視為一個輕量級的進程，.NET的程序集正是在應用程序域中運行的，一個進程可 以包含有多個應用程序域，一個應用程序域也可以包含多個程序集。在一個應用程序域中包含了一個或多個上下文context，使用上下文CLR就能夠把某些 特殊對象的狀態放置在不同容器當中。

線程（Thread）是進程中的基本執行單元，在進程入口執行的第一個線程被視為這個進程的主線程。在.NET應用程序中，都是以Main()方法 作為入口的，當調用此方法時系統就會自動創建一個主線程。線程主要是由CPU寄存器、調用棧和線程本地存儲器（Thread Local Storage，TLS）組成的。CPU寄存器主要記錄當前所執行線程的狀態，調用棧主要用于維護線程所調用到的內存與數據，TLS主要用于存放線程的狀 態信息。

進程、應用程序域、線程的關系如下圖，一個進程內可以包括多個應用程序域，也有包括多個線程，線程也可以穿梭于多個應用程序域當中。但在同一個時刻，線程只會處于一個應用程序域內。

 
由于本文是以介紹多線程技術為主題，對進程、應用程序域的介紹就到此為止。關于進程、線程、應用程序域的技術，在“C#綜合揭秘——細說進程、應用程序域與上下文”會有詳細介紹。

1.2 多線程

在單CPU系統的一個單位時間（time slice）內，CPU只能運行單個線程，運行順序取決于線程的優先級別。如果在單位時間內線程未能完成執行，系統就會把線程的狀態信息保存到線程的本地 存儲器（TLS） 中，以便下次執行時恢復執行。而多線程只是系統帶來的一個假像，它在多個單位時間內進行多個線程的切換。因為切換頻密而且單位時間非常短暫，所以多線程可 被視作同時運行。

適當使用多線程能提高系統的性能，比如：在系統請求大容量的數據時使用多線程，把數據輸出工作交給異步線程，使主線程保持其穩定性去處理其他問題。但需要注意一點，因為CPU需要花費不少的時間在線程的切換上，所以過多地使用多線程反而會導致性能的下降。

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