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c# 面试必备线程基础知识点

c# 搞代码 4年前 (2022-01-09) 14次浏览 已收录 0个评论

线程的知识太多,知识点有深有浅,往深的研究会涉及操作系统、CPU、内存,往浅了说就是一些语法。没有一定的知识积累,很难把线程的知识写得全面,当然我也没有这个能力。所以想到一个点写一个点,尽量总结一些有用的知识点。线程是个大话题,这个系列可能会有好几遍关于线程的,先从基础的开始,热热身。

一些基础概念

线程(Thread)是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它是进程中的实际运作单位,一个进程中可以启动多个线程,每个线程可以并行执行不同的任务。严格意义上来说,同一时间可以并行运行的线程数取决于 CPU 的核数。

根据线程运行模式,可以把线程分为前台线程、后台线程和守护(Daemon)线程:

  • 前台线程:主程序必须等待线程执行完毕后才可退出程序。C# 中的 Thread 默认为前台线程,也可以设置为后台线程。
  • 后台线程:主程序执行完毕立即跟随退出,不管线程是否执行完毕。C# 的 ThreadPool 管理的线程默认为后台线程。
  • 守护线程:守护线程拥有自动结束自己生命周期的特点,它通常被用来执行一些后台任务。

每次开启一个新的线程都要消耗一定的内存,即使线程什么也不做,也会至少消耗 1M 左右的内存。

多线程并行(Parallelism)和并发(Concurrency)的区别:

  • 并行:同一时刻有多条指令在多个处理器上同时执行,无论从宏观还是微观上都是同时发生的。
  • 并发:是
    本文来源gaodai.ma#com搞##代!^码@网*

    指在同一时间段内,宏观上看多个指令看起来是同时执行,微观上看是多个指令进程在快速的切换执行,同一时刻可能只有一条指令被执行。

PS:以上概念来源 Google 的多个搜索结果,稍加整理。

Thread、ThreadPool 和 Task

对 C# 开发者来说,不可不理解清楚 Thread、ThreadPool 和 Task 这三个概念。这也是面试频率很高的话题,在 StackOverflow 可以找到有很多不错的回答,我总结整理了一下。

Thread

Thread 是一个实际的操作系统级别的线程(OS 线程),有自己的栈和内核资源。Thread 允许最高程度的控制,你可以 Abort、Suspend 或 Resume 一个线程,你还可以监听它的状态,设置它的堆栈大小和 Culture 等属性。Thread 的开销成本很高,你的每一个线程都会为它的堆栈消耗相对较多的内存,并且在线程之间的处理器上下文切换时会增加额外的 CPU 开销。

ThreadPool

ThreadPool(线程池)是一堆线程的包装器,由 CLR 维护。你对线程池中的线程没有任何控制权,你甚至无法知道线程池什么时候开始执行你提交的任务,你只能控制线程池的大小。简单来说,线程池调用线程的机制是,它首先调用已创建的空闲线程来执行你的任务,如果当前没有空闲线程,可能会创建新线程,也可能会等待。

使用 ThreadPool 可以避免创建太多线程的开销。但是,如果你向 ThreadPool 提交了太多长时间运行的任务,它可能会被填满,这时你提交的后面的任务可能最终会等待前面的长时间运行的任务执行完成。此外,线程池没有提供任何方法来检测一个工作任务何时完成(不像 Thread.Join()),也没有方法来获取结果。因此,ThreadPool 最好用于调用者不需要结果的短时操作。

Task

Task 是 TPL(Task Parallel Library)提供一个类,它在 Thread 和 TheadPool 之间提供了两全其美的解决方案。和 ThreadPool 一样,Task 并不创建自己的OS 线程。相反,Task 是由 TaskScheduler 调度器执行的,默认的调度器只是在 ThreadPool 上运行。


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