在C#的網絡編程中,進程和線程是必備的基礎知識,同時也是一個重點,所以我們要好好的掌握一下。
一:概念
首先我們要知道什麼是”進程”,什麼是“線程”,好,查一下baike。
進程:是一個具有一定獨立功能的程序關於某個數據集合的一次活動。它是操作系統動態執行的基本單元,
在傳統的操作系統中,進程既是基本的分配單元,也是基本的執行單元。
線程:是"進程"中某個單一順序的控制流。
關於這兩個概念,大家稍微有個印象就行了,防止以後被面試官問到。
二:進程
framework裡面對“進程”的基本操作的封裝還是蠻好的,能夠滿足我們實際開發中的基本應用。
<1> 獲取進程信息
framework中給我們獲取進程的方式還是蠻多的,即可以按照Name獲取,也可以按照ID獲取,也可以獲取本地和遠程的進程信息。
1 public Process[] GetProcess(string ip = "")
2 {
3 if (string.IsNullOrEmpty(ip))
4 return Process.GetProcesses();
5
6 return Process.GetProcesses(ip);
7 }
復制代碼
Process process = Process.GetProcessById(Convert.ToInt32(processID));
<2> 啟動和停止進程
其實這個也沒啥好說的,不過有一個注意點就是Process中的"kill"和"CloseMainWindow"的區別。
windowMainWindow: 當我們打開的Process是一個有界面的應用程序時,推薦使用此方法,它相當於點擊了應用程序的關閉按鈕,是一個有序的
終止應用程序的操作,而不像kill那麼暴力。
kill: 根據這個單詞估計大家都知道啥意思吧,它的作用就是強制關閉我們打開的Process,往往會造成就是我們數據的丟失,所以
說在萬不得已的情況下不要使用kill,當然在無圖形界面的應用程序中,kill是唯一能夠結束Process的一個策略。
<3> 進程操作的一個演示
1 public class ProgessHelper
2 {
3 //主操作流程
4 public static void MainProcess()
5 {
6 ProgessHelper helper = new ProgessHelper();
7
8 var result = helper.GetProcess();
9
10 helper.ShowProcess(result.Take(10).ToArray());
11
12 Console.Write("\n請輸入您要查看的進程:");
13
14 helper.ShowProcessSingle(Console.ReadLine());
15
16 Console.Write("\n請輸入您要開啟的程序:\t");
17
18 var name = helper.StartProcess(Console.ReadLine());
19
20
21 Console.WriteLine("程序已經開啟,是否關閉?(0,1)");
22
23 if (Console.ReadLine() == "1")
24 {
25 helper.StopProcess(name);
26
27 Console.WriteLine("關閉成功。");
28 }
29 }
30
31 #region 獲取進程
32 /// <summary>
33 /// 獲取進程
34 /// </summary>
35 /// <param name="ip"></param>
36 /// <returns></returns>
37 public Process[] GetProcess(string ip = "")
38 {
39 if (string.IsNullOrEmpty(ip))
40 return Process.GetProcesses();
41
42 return Process.GetProcesses(ip);
43 }
44 #endregion
45
46 #region 查看進程
47 /// <summary>
48 /// 查看進程
49 /// </summary>
50 /// <param name="process"></param>
51 public void ShowProcess(Process[] process)
52 {
53 Console.WriteLine("進程ID\t進程名稱\t物理內存\t\t啟動時間\t文件名");
54
55 foreach (var p in process)
56 {
57 try
58 {
59 Console.WriteLine("{0}\t{1}\t{2}M\t\t{3}\t{4}", p.Id, p.ProcessName.Trim(), p.WorkingSet64 / 1024.0f / 1024.0f,
60 p.StartTime, p.MainModule.FileName);
61 }
62 catch (Exception ex)
63 {
64 Console.WriteLine(ex.Message);
65 }
66 }
67 }
68 #endregion
69
70 #region 根據ID查看指定的進程
71 /// <summary>
72 /// 根據ID查看指定的進程
73 /// </summary>
74 /// <param name="processID"></param>
75 public void ShowProcessSingle(string processID)
76 {
77 Process process = Process.GetProcessById(Convert.ToInt32(processID));
78
79 Console.WriteLine("\n\n您要查看的進程詳細信息如下:\n");
80
81 try
82 {
83 var module = process.MainModule;
84
85 Console.WriteLine("文件名:{0}\n版本{1}\n描敘{2}\n語言:{3}", module.FileName, module.FileVersionInfo.FileVersion,
86 module.FileVersionInfo.FileDescription,
87 module.FileVersionInfo.Language);
88 }
89 catch (Exception e)
90 {
91 Console.WriteLine(e.Message);
92 }
93 }
94 #endregion
95
96 #region 進程開啟
97 /// <summary>
98 /// 進程開啟
99 /// </summary>
100 /// <param name="fileName"></param>
101 /// <returns></returns>
102 public string StartProcess(string fileName)
103 {
104 Process process = new Process();
105
106 process.StartInfo = new ProcessStartInfo(fileName);
107
108 process.Start();
109
110 return process.ProcessName;
111 }
112 #endregion
113
114 #region 終止進程
115 /// <summary>
116 /// 終止進程
117 /// </summary>
118 /// <param name="name"></param>
119 public void StopProcess(string name)
120 {
121 var process = Process.GetProcessesByName(name).FirstOrDefault();
122
123 try
124 {
125 process.CloseMainWindow();
126 }
127 catch (Exception ex)
128 {
129 Console.WriteLine(ex.Message);
130 }
131 }
132 #endregion
133 }
快看,PPTV真的被我打開了,嗯,8錯,Process還是蠻好玩的。
這裡要注意一點:
我們在59行中加上了Try Catch,這是因為每個Process都有一個MainModule屬性,但並不是每一個MainModule都能被C#獲取,
如會出現如下的“拒絕訪問”。
三: 線程
同樣線程的相關操作也已經被framework裡面的Thread完美的封裝,大大簡化了我們的工作量,常用的操作如下
<1> 啟動線程。
<2> 終止線程。
<3> 暫停線程。
<4> 合並線程。
這個要解釋一下,比如:t1線程在執行過程中需要等待t2執行完才能繼續執行,此時我們就要將t2合並到t1中去,也就是在
t1的代碼塊中寫上t2.Join()即可。同樣Join中也可以加上等待t2執行的時間,不管t2是否執行完畢。
<5> 線程同步
估計大家也知道,多線程解決了系統的吞吐量和響應時間,同時也給我們留下了比如死鎖,資源爭用等問題,那麼我們如何
解決這些問題呢?呵呵,Anders Hejlsberg 這位老前輩已經給我們提供了很多的實現同步線程的類,比如Mutex,Monitor,
Interlocked和AutoResetEvent,當然在實際應用中,我們還是喜歡使用簡化版的lock,因為這玩意能夠使編程簡化,同時使
程序看起來簡潔明了。
<6> 同樣我也舉個例子
1 public class ThreadHelper
2 {
3 public static void MainThread()
4 {
5
6 ThreadHelper helper = new ThreadHelper(100);
7
8 Thread[] thread = new Thread[20];
9
10 for (int i = 0; i < 20; i++)
11 {
12 thread[i] = new Thread(helper.DoTransactions);
13
14 thread[i].Name = "線程" + i;
15
16 }
17
18 foreach (var single in thread)
19 {
20 single.Start();
21 }
22 }
23
24 int balance;
25
26 object obj = new object();
27
28 public ThreadHelper(int balance)
29 {
30 this.balance = balance;
31 }
32
33 #region 取款操作
34 /// <summary>
35 /// 取款操作
36 /// </summary>
37 /// <param name="amount"></param>
38 public void WithDraw(int amount)
39 {
40 lock (obj)
41 {
42 if (balance <= 0)
43 {
44 Console.WriteLine("哈哈,已經取完了");
45 return;
46 }
47
48 if (balance >= amount)
49 {
50 Console.WriteLine("取款前余額:{0},取款:{1},還剩余額:{2}", balance, amount, balance - amount);
51 balance = balance - amount;
52 }
53 else
54 {
55 Console.WriteLine("取款前余額:{0},取款:{1},還剩余額:{2}", balance, balance, balance = 0);
56 }
57 }
58 }
59 #endregion
60
61 #region 自動取款操作
62 /// <summary>
63 /// 自動取款操作
64 /// </summary>
65 public void DoTransactions(object obj)
66 {
67 int random = new Random().Next(4, 10);
68
69 Thread.Sleep(5000);
70
71 WithDraw(random);
72 }
73 #endregion
74 }、
當我們加上lock的時候一切正常,但是當我們把lock去掉的時候,看看線程們會有“爭用資源”的現象嗎?,在下圖中可以看到,出現了如下的現象,
當然這不是我想看到的結果,如果在實際應用中會是多麼難找的bug。
<8> 線程池
上面的例子中,我創建了20個線程來完成任務,比如在某些實際應用中,Client端的每個請求Server都需要創建一個線程來處理,
那麼當線程很多的時候並不是一件好事情,這會導致過度的使用系統資源而耗盡內存,那麼自然就會引入“線程池”。
線程池:是一個在後台執行多個任務的集合,他封裝了我們對線程的基本操作,我們能做的就只要把“入口方法”丟給線程池就行了。
特點: 線程池有最大線程數限制,大小在不同的機器上是否區別的,當池中的線程都是繁忙狀態,後入的方法就會排隊,直至池中有空閒
的線程來處理。
代碼: 修改後如下
1 public static void MainThread()
2 {
3
4 ThreadHelper helper = new ThreadHelper(100);
5
6 for (int i = 0; i < 20; i++)
7 {
8 ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(helper.DoTransactions));
9 }
10
11 //Thread[] thread = new Thread[20];
12
13 //for (int i = 0; i < 20; i++)
14 //{
15 // thread[i] = new Thread(helper.DoTransactions);
16
17 // thread[i].Name = "線程" + i;
18
19 //}
20
21 //foreach (var single in thread)
22 //{
23 // single.Start();
24 //}
25 }