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时间:2025/7/9 0:34:31来源：https://blog.csdn.net/qq_35151545/article/details/148729213 浏览次数:0次

📅 Day 18：多线程编程（Multithreading）

✅ 学习目标：

理解什么是线程（Thread） 和 多线程（Multithreading）；
掌握如何在 C# 中创建和管理线程；
理解线程同步与资源共享问题（如竞态条件、死锁）；
学会使用 Thread 类、Task 和 Parallel 类进行并发编程；
编写一个多线程下载器或计时器程序；
初步了解线程池和异步编程模型（为 Day 20 做铺垫）。

🧠 一、什么是线程？

线程（Thread） 是操作系统中最小的执行单元。一个进程（比如你的应用程序）可以包含多个线程，每个线程独立运行自己的任务。

多线程（Multithreading） 是指同时运行多个线程，以提高程序性能、响应速度和资源利用率。

🔁 二、C# 中的线程类：`System.Threading.Thread`

✅ 创建并启动线程

using System;
using System.Threading;class Program
{static void Main(){Thread thread = new Thread(DoWork);thread.Start(); // 启动新线程// 主线程继续执行for (int i = 0; i < 5; i++){Console.WriteLine("主线程输出：" + i);Thread.Sleep(500);}Console.WriteLine("主线程结束");}static void DoWork(){for (int i = 0; i < 5; i++){Console.WriteLine("工作线程输出：" + i);Thread.Sleep(600);}}
}

⚙️ 三、线程参数传递

你可以通过 ParameterizedThreadStart 或 Lambda 表达式传参：

Thread t = new Thread((obj) =>
{string name = (string)obj;Console.WriteLine("你好，" + name);
});t.Start("小明");

🔒 四、线程同步与资源共享

当多个线程访问共享资源（如变量、文件）时，可能会出现 竞态条件（Race Condition），导致数据不一致。

示例：未同步的线程访问

static int count = 0;static void Increment()
{for (int i = 0; i < 100000; i++){count++;}
}// 多个线程同时调用 Increment() 可能导致 count 不等于预期值

✅ 使用 lock 锁定资源（推荐）

private static object lockObj = new object();static void SafeIncrement()
{for (int i = 0; i < 100000; i++){lock (lockObj){count++;}}
}

✅ 使用 Interlocked 实现原子操作（更高效）

static int count = 0;static void AtomicIncrement()
{for (int i = 0; i < 100000; i++){Interlocked.Increment(ref count);}
}

💡 五、线程优先级

你可以设置线程的优先级，影响调度顺序：

thread.Priority = ThreadPriority.High;

⚠️ 注意：高优先级并不保证先执行完，只是被调度的概率更高。

🧱 六、前台线程 vs 后台线程

默认情况下，所有线程都是前台线程（Foreground），它们会阻止程序退出直到执行完毕。

你可以将线程设为后台线程：

thread.IsBackground = true;

后台线程不会阻止程序退出。

🧩 七、线程池（ThreadPool）

线程池是一种高效的线程管理机制，避免频繁创建销毁线程。

ThreadPool.QueueUserWorkItem(state =>
{Console.WriteLine("这是线程池中的线程");
});

🧵 八、任务（Task） —— 更现代的并发方式

Task 是 .NET 提供的更高级的抽象，用于简化并发编程。

Task task = Task.Run(() =>
{Console.WriteLine("这是一个任务线程");
});
task.Wait(); // 等待任务完成

🔄 九、并行循环（Parallel Loops）

使用 Parallel.For 或 Parallel.ForEach 可以并行执行循环体：

Parallel.For(0, 10, i =>
{Console.WriteLine($"并行处理第 {i} 项，线程ID：{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
});

💪 实战练习：多线程下载器

功能要求：

用户输入多个 URL；
每个 URL 启动一个线程/任务下载网页内容；
下载完成后保存到本地文件；
显示每个下载所用时间。

示例代码结构：

using System;
using System.Net.Http;
using System.Threading.Tasks;class Program
{static async Task Main(){string[] urls = {"https://example.com","https://httpbin.org/get","https://jsonplaceholder.typicode.com/posts/1"};foreach (var url in urls){await DownloadAsync(url);}Console.WriteLine("所有下载完成！");}static async Task DownloadAsync(string url){using HttpClient client = new HttpClient();Console.WriteLine($"开始下载：{url}");string content = await client.GetStringAsync(url);string filename = $"download_{DateTime.Now.Ticks}.txt";await File.WriteAllTextAsync(filename, content);Console.WriteLine($"完成下载：{url}，已保存为 {filename}");}
}