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C#网络编程基础之进程和线程详解

2020-01-24 02:31:42
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来源:转载
供稿:网友

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。

<1> 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。

复制代码 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));

<2> 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。

<3> 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  /// <summary>/// 获取进程/// </summary>/// <param name="ip"></param>/// <returns></returns>  public Process[] GetProcess(string ip = "")  {   if (string.IsNullOrEmpty(ip))    return Process.GetProcesses();   return Process.GetProcesses(ip);  }  #endregion  #region 查看进程  /// <summary>/// 查看进程/// </summary>/// <param name="process"></param>  public void ShowProcess(Process[] process)  {   Console.WriteLine("进程ID/t进程名称/t物理内存/t/t启动时间/t文件名");   foreach (var p in process)   {    try    {     Console.WriteLine("{0}/t{1}/t{2}M/t/t{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  /// <summary>/// 根据ID查看指定的进程/// </summary>/// <param name="processID"></param>  public void ShowProcessSingle(string processID)  {   Process process = Process.GetProcessById(Convert.ToInt32(processID));   Console.WriteLine("/n/n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  /// <summary>/// 进程开启/// </summary>/// <param name="fileName"></param>/// <returns></returns>  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  /// <summary>/// 终止进程/// </summary>/// <param name="name"></param>  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

<1> 启动线程。
<2> 终止线程。
<3> 暂停线程。
<4> 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。

<5> 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。

<6>  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  /// <summary>/// 取款操作/// </summary>/// <param name="amount"></param>  public void WithDraw(int amount)  {   lock (obj)   {    if (balance <= 0)    {     Console.WriteLine("哈哈,已经取完了");     return;    }    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  /// <summary>/// 自动取款操作/// </summary>  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。

<8> 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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