用Visual Basic.Net创建多线程应用程序
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用Visual Basic.Net创建多线程应用程序(1)
这篇文章假设读者已经拥有以下的编程经验：VB，Windows环境，基于&&事件的编程，基本的HTML和脚本知识。这篇文章是基于微软.NET的Beta2版本。
VB.NET的其中一个最令人期待的特性是可以创建和管理线程。虽然在VB6的应用中，我们可以通过Win32 CreateThread API来创建一个多线程的应用，或者通过欺骗COM库在一个独立的线程中创建一个组件，不过这些技术都是难以调试和维护的。
造成这些困难的主要原因是由于VB 6.0并不是用来处理多线程应用的，这样会导致访问违例和内存错误。不同的是，Common Language Runtime（CLR）是为多线程的环境设计的，实际上Services架构在基本委派体系中就暗中集成了这个功能。其实，通过使用System.Threading命名空间，Services架构还支持显式使用线程API。
对于那些不熟悉线程的读者，这里简单介绍一下，它可让你的应用分成多个单元执行，这些单元都是被抢先型的/Article/czxt/Index.html">操作系统（例如Windows 2000）分配在不同时间运行，并且拥有不同的优先权。根据线程的优先权和特别的调度算法，/Article/czxt/Index.html">操作系统分配每个线程运行一段的时间，称为time slice。当这段time slice过去时，线程就会挂起并且放回到队列中，接着另一个线程又会被分配一段time slice运行。在线程挂起时，它的状态就会被保存下来，以便下一次可以由停下来的地方开始工作。CLR支持线程的方式是通过启动每个带有一个主线程的AppDomain，并且允许它创建多个工作线程，每个工作线程都拥有自己的例外处理和状态数据。
在一个应用中使用超过一个线程的明显好处是你的应用看来正在同时执行几个任务，这是由于不同的线程都得到了CPU的运行时间。实际上，在一台拥有多个处理器的机器上，来自一个AppDomain的线程可分配在所有的处理器上运行，从而允许同时地运作。在分布式的应用时，这样可提升扩展性，因为更多的客户可以分享一个服务器上的CPU资源，而对于桌面的应用，例如电子表格和word等也能够从线程中得到好处，可执行后台的操作例如重新计算和打印。不过，在使用VB.NET写分布式的应用时，如何应用这个概念呢？
对于初学者，在你建立分布式的应用时，实际上你已经使用了一个多线程的体系。这是由于应用服务，例如IIS、组件服务和SQL Server全部都是多线程的。例如，在客户端请求网页时，它们的请求被由IIS控制的工作线程运载。这些线程中的其中之一可能会执行一个ASP.NET页面，该页面会调用组件服务中的一个组件。组件应该被配置为作为Server应用运行，这样它就会被该应用的一个线程池中的一个线程执行。组件也可能使用一个数据库连接，该连接是由SQL Server引擎分配的工作线程池中得到的。结果是，多个用户请求网页，要初始化组件和访问数据库时，它们的活动并不是连续的，因此不会受到单线程执行的限制。
由于你在分布式的应用中所写的大部分代码都是在中层执行的，因此有些情形你需要显式地创建线程。这些情形包括有长时间的操作，例如文件IO，数据库维护任务，在一个Windows服务应用中为多个客户服务，以及由一个Microsoft Message Queue监听信息。这里只是会为你介绍使用线程的一些基本点，要得到更多的信息和其它的例子你可以查看其它的文档。
要注意的问题：由于/Article/czxt/Index.html">操作系统要跟踪和确定线程的进度，因此线程的系统开销会比较大，因此你不应该在应用的任何地方都创建新的线程。由于必须为每个线程分配内存，太多的线程将会令整个系统的性能受到影响。此外，线程还会带来一些VB的开发者没有遇到过的问题，例如同步访问和同享资源。因此，你必须经过仔细考虑才加入多线程的支持。
在下面的部分，我们将会讨论使用线程和线程池。
用来创建和维护线程的基类是Thread。它拥有Start, Stop, Resume, Abort, Suspend和Join (wait for)等方法让你操纵线程，还可以通过如Sleep, IsAlive, IsBackground, Priority, ApartmentState和ThreadState等方法查询和设置线程状态。
注意：要记住大部分的Thread成员都是虚成员，因此只可以由一个特定Thread类的实例访问。要维护一个特定的线程，你可以创建一个新的Thread类实例，或者通过CurrentThread&&属性得到当前Thread的一个引用。例外的是Sleep方法，它可让当前的线程挂起指定的毫秒数。
为了启动一个新的线程，你必须指定一个入口以便开始执行该线程。要求是该方法（可以是一个对象上的方法或者是一个模块中的方法）没有参数，并且要定义为一个Sub过程。在同一个对象内，以一个独立的线程来执行一个方法也是可能的。
例如，看以下的代码段。在这个例子中，Instructors类的GetPhotos方法在一个独立的线程上执行。这个方法（没有显示）向数据库查询全部的教师图象，并且将每幅图象以文件的方式保存下来，在这里，数据库访问和文件访问在一个分开的线程上执行。
Dim tPhoto As Thread
tsStart = New ThreadStart(AddressOf objIns.GetPhotos)
tPhoto.Priority = ThreadPriority.BelowNormal
tPhoto.Start()
' Wait for the started thread to become alive
...
If tPhoto.IsAlive Then
MsgBox("Done processing images.")
在上面的代码中，你可以看到启动一个线程包括实例化一个ThreadStart委派，并且通过AddressOf操作符将入口地址传送给它。该委派然后就会传送给Thread类的构造器。在线程真正开始执行前，优先权被设置为BelowNormal，这样主线程将可更迅速地响应请求。虽然Win32 API支持30个优先权级别，不过在ThreadPriority枚举中，你只有4个其它的优先级可以设置 (AboveNormal, Highest, Lowest和Normal) 。
注意：ThreadPriority枚举对象和Win32 API的32个级别是有对应关系的，实际上，最低的优先权（Lowest）对应6，而最高的（Highest）为10。
然后代码就设置了线程的Name&&属性，开始看来有点奇怪，因为一个线程或者是它的名字应该永远都不会在用户的界面上出现，这个名字其实是出现在调试器中，也可用作日志的用途。接着就是执行Start方法来真正开始执行。
技巧
有时得到线程的一个数字标识来作日志和汇报目的是非常方便的。你可以调用CurrentThread&&属性或者Thread类上的GetHashCode方法。这将会返回一个数字，你可以用它来在应用中作记录或者&&事件日志。
启动线程后，代码就进入一个循环等待，检查ThreadState&&属性的值是否为Unstarted（这是线程的初始状态），直到线程启动。ThreadState枚举还包括有9个其它的状态，由Running到Stopped。要注意的是调用Thread类的共享方法Sleep将会令该线程休眠指定的毫秒数，在这里是主线程而不是tPhoto表示的线程。最后，在执行一些其它的工作后，主线程通过检查IsAlive&&属性来看tPhoto是否仍然运行。如果是的话，就会在调用Join方法前，向用户展示相应的信息。该方法通过阻塞来同步两个线程（挂起当前执行的线程）。直到调用该方法的线程停下来为止。
技巧
与上面提到的Priority&&属性无关，CLR会区分前台运行的线程和后台运行的线程。如果一个线程被标识为后台线程，CLR在AppDomain关闭的时候并不会等待它完成。如前面讨论的那样，在使用异步文件IO时，运行时创建的线程都是后台的线程，因此你要确保代码的主线程不会在I/O完成前退出。默认的情况下，上面创建的线程被标识为前台，同时它们的IsBackgropu&&属性被设置为False。
虽然在代码中并没有展示，不过在线程执行的时候它可以通过Suspend方法挂起，然后通过Resume继续执行。此外线程还可以通过使用Abort方法退出，这时将会在线程内抛出一个例外。
一般来说，你希望在独立的线程中运行各种处理，而不需要访问共享的资源。建议的方法如下：
1、封装要运行的处理到一个类中，并且留一个入口来启动该处理，例如Public Sub Start()并且初始化变量来处理状态
2、创建一个独立的类实例
3、设置处理需要的实例变量
4、在一个独立的线程中调用入口
5、不要引用该类的实例变量
只要使用这个方法，全部的实例变量对于线程都是“私有的”，因此可以无需担心同步的问题。
不过，有时这种情况是不能避免的，例如数据库连接或者文件处理。为了确保某线程在访问这些资源时其它线程处于等待状态，你可以使用Monitor类和它的相关方法，包括有Enter, Exit, TryEnter, Wait, Pulse和PulseAll。
例如，假定上面代码中的Instructors类包含了一个类级的SqlConnection对象，该对象被所有的方法共享，并且用来连接数据库。这就是一个资源共享的例子，它被类中的所有方法所共享。
注意：
虽然使用连接池可提供一个更富扩展性的方案，不过这个例子满足我们当前的需要，它让所有的数据库访问通过一个单一的数据库连接进行。这种方式对于需要一个持久的数据库连接的应用是适合的，不过不适合用在分布式的应用。
这个例子中，我们假设在调用GetPhotos后，客户端继续调用一个使用该连接对象的方法。由于连接可能正在被GetPhotos使用，如果SqlConnection正在忙于处理其它的结果，该方法将会抛出一个例外。
要避免这种情形，GetPhotos方法可以使用Monitor的共享方法在其代码中创建critical section。简单说来，critical section就是调用Monitor类的Enter和Exit方法所构成的代码块，通过它，访问的同步是基于传送至Enter方法的对象。也就是说，如果GetPhotos方法要独立地使用SqlConnection，它必须要创建一个critical section，在该section的开始部分，通过传送SqlConnection到Monitor的Enter方法中，并且在结束的时候调用Exit方法。被传送的对象可以是任何继承System.Object的对象。
如果该对象正在被其它的线程使用，Enter方法将会阻塞直到对象被释放。你也可以调用TryEnter方法，该方法不会阻塞，它只会返回一个布尔值指示该对象是否在使用中。一旦进入critical section，GetPhotos方法可以使用SqlConnection执行一个&&keyword=%B4%E6%B4%A2%B9%FD%B3%CC&Submit=+%CB%D1%CB%F7+">存储过程，并且将结果写出来。在关闭结果集SqlDataReader后，就会调用Monitor类的Pulse方法，以通知等待队列中的下个线程该对象已经释放了。然后就会将线程移动到ready队列中，以便准备开始处理。PulseAll方法则通知全部的等待线程该对象准备被释放。最后就会调用Exit，从而释放monitor并且结束critical section部分。这部分代码的框架见下。
同步的资源。以下的例子展示了GetPhotos方法将使用Monitor类来确保两个线程不会同时使用SqlConnection对象
Public Sub GetPhotos()
Dim cmSQL As SqlCommand来源:十度教育
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2008-10-8 15:26:55
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