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C#网络编程基础之进程和线程详解

    来源: 互联网  发布时间:2014-11-02

    本文导语:  在C#的网络编程中,进程和线程是必备的基础知识,同时也是一个重点,所以我们要好好的掌握一下。 一:概念 首先我们要知道什么是”进程”,什么是“线程”,好,查一下baike。 进程:是一个具有一定独立功能的程序关于...

在C#的网络编程中,进程和线程是必备的基础知识,同时也是一个重点,所以我们要好好的掌握一下。

一:概念

首先我们要知道什么是”进程”,什么是“线程”,好,查一下baike。

进程:是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次活动。它是操作系统动态执行的基本单元,

在传统的操作系统中,进程既是基本的分配单元,也是基本的执行单元。

线程:是"进程"中某个单一顺序的控制流。

关于这两个概念,大家稍微有个印象就行了,防止以后被面试官问到。

二:进程

framework里面对“进程”的基本操作的封装还是蛮好的,能够满足我们实际开发中的基本应用。

获取进程信息

framework中给我们获取进程的方式还是蛮多的,即可以按照Name获取,也可以按照ID获取,也可以获取本地和远程的进程信息。

代码如下:

public Process[] GetProcess(string ip = "")
        {
            if (string.IsNullOrEmpty(ip))
                return Process.GetProcesses();

            return Process.GetProcesses(ip);
        }

Process process = Process.GetProcessById(Convert.ToInt32(processID));

启动和停止进程

其实这个也没啥好说的,不过有一个注意点就是Process中的"kill"和"CloseMainWindow"的区别。

windowMainWindow:  当我们打开的Process是一个有界面的应用程序时,推荐使用此方法,它相当于点击了应用程序的关闭按钮,是一个有序的终止应用程序的操作,而不像kill那么暴力。  

kill:根据这个单词估计大家都知道啥意思吧,它的作用就是强制关闭我们打开的Process,往往会造成就是我们数据的丢失,所以说在万不得已的情况下不要使用kill,当然在无图形界面的应用程序中,kill是唯一能够结束Process的一个策略。

进程操作的一个演示:

public class ProgessHelper
 {
  //主操作流程
  public static void MainProcess()
  {
   ProgessHelper helper = new ProgessHelper();

   var result = helper.GetProcess();

   helper.ShowProcess(result.Take(10).ToArray());

   Console.Write("n请输入您要查看的进程:");

   helper.ShowProcessSingle(Console.ReadLine());

   Console.Write("n请输入您要开启的程序:t");

   var name = helper.StartProcess(Console.ReadLine());


   Console.WriteLine("程序已经开启,是否关闭?(0,1)");

   if (Console.ReadLine() == "1")
   {
    helper.StopProcess(name);

    Console.WriteLine("关闭成功。");
   }
  }

  #region 获取进程
  /// 
/// 获取进程
/// 
/// 
/// 
  public Process[] GetProcess(string ip = "")
  {
   if (string.IsNullOrEmpty(ip))
    return Process.GetProcesses();

   return Process.GetProcesses(ip);
  }
  #endregion

  #region 查看进程
  /// 
/// 查看进程
/// 
/// 
  public void ShowProcess(Process[] process)
  {
   Console.WriteLine("进程IDt进程名称t物理内存tt启动时间t文件名");

   foreach (var p in process)
   {
    try
    {
     Console.WriteLine("{0}t{1}t{2}Mtt{3}t{4}", p.Id, p.ProcessName.Trim(), p.WorkingSet64 / 1024.0f / 1024.0f,
                   p.StartTime, p.MainModule.FileName);
    }
    catch (Exception ex)
    {
     Console.WriteLine(ex.Message);
    }
   }
  }
  #endregion

  #region 根据ID查看指定的进程
  /// 
/// 根据ID查看指定的进程
/// 
/// 
  public void ShowProcessSingle(string processID)
  {
   Process process = Process.GetProcessById(Convert.ToInt32(processID));

   Console.WriteLine("nn您要查看的进程详细信息如下:n");

   try
   {
    var module = process.MainModule;

    Console.WriteLine("文件名:{0}n版本{1}n描叙{2}n语言:{3}", module.FileName, module.FileVersionInfo.FileVersion,
                   module.FileVersionInfo.FileDescription,
                   module.FileVersionInfo.Language);
   }
   catch (Exception e)
   {
    Console.WriteLine(e.Message);
   }
  }
  #endregion

  #region 进程开启
  /// 
/// 进程开启
/// 
/// 
/// 
  public string StartProcess(string fileName)
  {
   Process process = new Process();

   process.StartInfo = new ProcessStartInfo(fileName);

   process.Start();

   return process.ProcessName;
  }
  #endregion

  #region 终止进程
  /// 
/// 终止进程
/// 
/// 
  public void StopProcess(string name)
  {
   var process = Process.GetProcessesByName(name).FirstOrDefault();

   try
   {
    process.CloseMainWindow();
   }
   catch (Exception ex)
   {
    Console.WriteLine(ex.Message);
   }
  }
  #endregion
 }

快看,PPTV真的被我打开了,嗯,8错,Process还是蛮好玩的。

这里要注意一点:

我们在59行中加上了Try Catch,这是因为每个Process都有一个MainModule属性,但并不是每一个MainModule都能被C#获取,

如会出现如下的“拒绝访问”。

三: 线程

同样线程的相关操作也已经被framework里面的Thread完美的封装,大大简化了我们的工作量,常用的操作如下

启动线程。
终止线程。
暂停线程。
合并线程。

这个要解释一下,比如:t1线程在执行过程中需要等待t2执行完才能继续执行,此时我们就要将t2合并到t1中去,也就是在t1的代码块中写上t2.Join()即可。同样Join中也可以加上等待t2执行的时间,不管t2是否执行完毕。

线程同步

估计大家也知道,多线程解决了系统的吞吐量和响应时间,同时也给我们留下了比如死锁,资源争用等问题,那么我们如何

解决这些问题呢?呵呵,Anders Hejlsberg 这位老前辈已经给我们提供了很多的实现同步线程的类,比如Mutex,Monitor,

Interlocked和AutoResetEvent,当然在实际应用中,我们还是喜欢使用简化版的lock,因为这玩意能够使编程简化,同时使

程序看起来简洁明了。

  同样我也举个例子

public class ThreadHelper
 {
  public static void MainThread()
  {

   ThreadHelper helper = new ThreadHelper(100);

   Thread[] thread = new Thread[20];

   for (int i = 0; i < 20; i++)
   {
    thread[i] = new Thread(helper.DoTransactions);

    thread[i].Name = "线程" + i;

   }

   foreach (var single in thread)
   {
    single.Start();
   }
  }

  int balance;

  object obj = new object();

  public ThreadHelper(int balance)
  {
   this.balance = balance;
  }

  #region 取款操作
  /// 
/// 取款操作
/// 
/// 
  public void WithDraw(int amount)
  {
   lock (obj)
   {
    if (balance = amount)
    {
     Console.WriteLine("取款前余额:{0},取款:{1},还剩余额:{2}", balance, amount, balance - amount);
     balance = balance - amount;
    }
    else
    {
     Console.WriteLine("取款前余额:{0},取款:{1},还剩余额:{2}", balance, balance, balance = 0);
    }
   }
  }
  #endregion

  #region 自动取款操作
  /// 
/// 自动取款操作
/// 
  public void DoTransactions(object obj)
  {
   int random = new Random().Next(4, 10);

   Thread.Sleep(5000);

   WithDraw(random);
  }
  #endregion
 }

当我们加上lock的时候一切正常,但是当我们把lock去掉的时候,看看线程们会有“争用资源”的现象吗?,在下图中可以看到,出现了如下的现象,

当然这不是我想看到的结果,如果在实际应用中会是多么难找的bug。

线程池

上面的例子中,我创建了20个线程来完成任务,比如在某些实际应用中,Client端的每个请求Server都需要创建一个线程来处理,

那么当线程很多的时候并不是一件好事情,这会导致过度的使用系统资源而耗尽内存,那么自然就会引入“线程池”。

线程池:是一个在后台执行多个任务的集合,他封装了我们对线程的基本操作,我们能做的就只要把“入口方法”丢给线程池就行了。

特点:  线程池有最大线程数限制,大小在不同的机器上是否区别的,当池中的线程都是繁忙状态,后入的方法就会排队,直至池中有空闲的线程来处理。

代码: 修改后如下:

public static void MainThread()
  {

   ThreadHelper helper = new ThreadHelper(100);

   for (int i = 0; i < 20; i++)
   {
    ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(helper.DoTransactions));
   }

   //Thread[] thread = new Thread[20];

//for (int i = 0; i < 20; i++)
//{
// thread[i] = new Thread(helper.DoTransactions);

// thread[i].Name = "线程" + i;

//}

//foreach (var single in thread)
//{
// single.Start();
//}
  }


    
 
 
 
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