一、多線程基礎
1.多線程術語
CPU或內核是實際執行指定程序的指定單元，現在一個CPU通常也支持多線程；
進程，指給定程序當前正在執行的實例，操作系統一個主要功能就是管理進程；
單線程程序只僅包含一個線程的進程，對應的是多線程程序；
線程安全：在多線程程序中具有正確的表現
線程處理模型：指代碼向調用者提出一些調用規範，只有滿足這些規範要求才能保證線程安全；
線程池：指多個線程的集合，也是決定如何向線程分配工作的邏輯；有任務需要分配時，從線程池取線程，並在任務結束後放回線程池；
下面兩篇關於多線程基礎的知識，必須首先掌握才能進一步學習多線程編程
時間片：時間片是指分時操作系統分配給每個正在運行的進程微觀上的一段CPU時間（搶佔內核：一個進程從開始運行到被搶佔的時間）；現代操作系統允許同時運行多個進程，但是一個計算機通常只有一個CPU，它又不可能真正地同時運行多個任務，所以它看起來像同時運行，實際上是輪番運行，由於時間片很短，用戶不會感覺到；
2.多線程處理
多線程處理主要用於兩個方面：實現多任務和解決延遲
爲了解決CPU資源不足問題，操作系統採用時間分片的機制來模擬多個線程併發執行；處理器在切換到下一個線程之前，執行一個特定線程的時間週期稱爲時間片，在一個給定的內核中切換執行線程的動作成爲上下文切換；
3.線程處理的問題
- 大多數操作都不是原子性的
- 競態條件所造成的不確定性，包含競態條件的代碼，它的行爲切換取決於上下文切換時機，從而造成了程序執行結果的不確定性；
- 內存模型的複雜性，CPU不會每次要用一個變量時都去訪問主內存，而是在“高速內存”生成一個副本，這個緩存會定時與主內存同步，但是兩個線程可能以爲自己在讀取相同的位置，其實不是；
- 鎖定造成的死鎖問題
二、使用System.Threading
1.System.Threading.thread完成異步操作
操作系統實現線程並提供各種非託管API來創建線程，CLR封裝好這些非託管線程，並在託管代碼中通過System.Threading.Thread來公開它們。該類的實例就代表一個獨立的控制點，可以將一個線程當做一個房間內的工作者，它獨立地按照你的指令進行工作；
示例：控制點由一個實例表示，線程需要知道啓動時運行什麼代碼，所以構造器需要獲取對要執行代碼的委託，委託類型爲ThreadStart，然後調用Start()啓動線程，然後調用Join()告訴主線程等候工作者線程完成；
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
ThreadStart threadStart=DoWork;
Thread thread=new Thread(threadStart);
thread.Start();
for(int i=0;i<1000;i++){
Console.Write("-");
}
thread.Join();
}
public static void DoWork(){
for(int i=0;i<1000;i++){
Console.Write("+");
}
}
}
2.線程管理
線程包含了大量的屬性和方法，用於管理它們的執行；
- Start()：開啓一個線程
- Join()：使一個線程等待另一個線程，告訴操作系統暫停執行當前線程，知道另一個線程終止；cnblog:關於C#中Thread.Join()的一點理解
- IsBackGround()：新線程默認爲“前臺”線程，操作系統將在進程的所有前臺線程完成後終止進程。可以將thread.IsBackGround設爲true，從而將線程標記爲“後臺”線程，這樣，即使後臺線程仍在運行，操作系統也允許進程終止；
- Priority：每個線程都關聯了優先級，使用ThreadPriority枚舉來設置，操作系統傾向於把時間片調度給高優先級線程；
- ThreadState：可以通過ThreadState屬性訪問當前的線程狀態，爲枚舉類型；
3.Sleep()函數
靜態方法Thread.Sleep()是當前線程進入睡眠，其實就是告訴操作系統在指定時間內不要爲該線程調度任何時間片，參數指定了操作系統要等待它多長時間；
線程睡眠的目的通常是和其它線程就某個事件同步，但是操作系統不保證計時的精確度，也就是如果指定睡眠123ms，那麼操作系統至少讓線程睡眠123秒，當往往時間更長，所以不可以將Thread.Sleep()當做高精度計時器用，它不是；
Thread.Sleep()還是有一些用處的，首先，可以將線程睡眠時間設爲零，相當於告訴操作系統“當前線程剩下的時間片就送給其它線程了”；其次，可以在測試代碼中使用該函數來模擬高延遲操作；除此之外，慎重使用；
4.Abort()函數
Thread對象的Abort()方法一旦被執行，就會嘗試銷燬線程，它會造成“運行時”在線程中引發ThreadAbortException異常；
開發人員應該在萬不得已時才使用Abort()；
三、線程池處理
線程太多會對性能造成負面影響，線程上下文切換不是免費的，通過時間分片模擬兩個作業“並行”可能比一個接一個運行還要慢；
線程池：開發人員不是直接分配線程，而是告訴線程池想要完成什麼工作，結束以後，線程不是中斷並被銷燬，而是回到池中，從而節省了當更多的工作來臨時還要分配新線程的開銷；
static void Main(string[] args)
{
ThreadPool.QueueUserWorkItem(DoWork, '+');
for (int count = 0; count < 1000; count++)
{
Console.Write('-');
}
Thread.Sleep(1000);
}
public static void DoWork(object state) {
for ( int count = 0; count < 1000; count++) {
Console.Write(state);
}
}
線程池也會有缺點，線程池的效率是通過重用線程來獲得的，當然它也需要遵循一些規範才行，因爲它的效率是在滿足了一定條件下才會出現的；
-
假設調度的所有工作都能及時結束，使線程能回到池中併爲其他任務所用，線程池還假定所有工作的運行時間都比較短；
-
線程池通過確保線程的創建數量“剛剛好”，沒有一個處理因爲運行太多線程而超出負荷，從而防止過度的時間分片；但是這也限制着，一旦池中所有線程都被佔用了，正在排隊的工作必須延遲執行；
總結：線程池能夠很好的完成作業，但是該作業中不應該包含處理長時間運行的作業，或者處理需要與其他線程同步的作業；開發人員真正要做的事構建高級抽象，將線程和線程池作爲實現細節使用，這種抽象由任務並行庫來實現，也就是Task Parallel Library-TPL；