microsoft mobile 移動應用開發寶典－－－－讀書筆記(11)

 多線程編程，自由編程(free-threaded)
概念：調度(scheduling)、競態條件(race condition)、線程關聯(thread affinity)、死鎖(deadlock)、臨界區(critical section)同步對象、線程池(thread pool)、計時器(timer)

1.爲什麼使用線程
線程使程序代碼複雜化，但是獲得較好的吞吐能力throughput和響應速度responsiveness
掛起hang:及時響應用戶接口的維護

2.理解底層機制
多任務multitasking:同一時間段內運行多個進程
多線程multithreading：每個進程能夠同時執行多個任務
.NET Framework引入了一個概念上的輕型進程--應用程序域（Application Domain.AppDomain）

1)Windows CE
一個進程：主線程（primary thread或main thread）
  次線程（secondary thread）或工作線程（worker thread）
操作系統由時間片段輪轉（round-robin）方式運行線程
線程都有一其自身的堆棧、一個CPU寄存器副本和一片線程局部存儲區（Thread-Local Storage,TLS）
線程運行持續一段預置的時間長度----線程擁有的“時間總量（thread quantum）”,或時間片段（context switch）
線程調度----線程優先級
.NET Compact Framework程序的默認線程

2) System.Threading
鼠標右鍵“解析”
Synchronization Fuctions:msdn2.microsoft.com/en-us/library/aa302340.aspx#win32map-aynchronizationfunctions
內存屏障memory barriers
靜態方法MemoryBarrier：msdn2.microsoft.com/en-us/library/system.threading.memorybarrier.aspx
新類型 Semaphore www.daniel,oth.com/Blog/2005/01/semaphore.html
  EventWaitHandle www.danielmoth.com/Blog/2005/01/eventwaithandle.html

3.及時響應用戶接口的維護
1）消息泵message pump
消息----消息隊列（消息泵）----.NET事件----主線程

2）耗時的任務
用一個工作線程來及時響應UI

3）演示示例

4）不理想的解決方案
Refresh方法
DoEvents方案：處理隊列中所有的消息，繼續執行DoEvents後面的代碼（會產生重入代碼reentrant code的問題）

5)使用線程來解決問題
System.Windows.Forms.Timer----輪詢（polling）技術  (不完美)
Thread.Join（不推薦用在主線程上）
UI線程的規範：盡在創建UI元素的線程上操作它們----Windows對象具有線程親和性（thread affinity）,
             
強調：不要在工作線程中操作UI控件
      讓方法知道它們是由主線程、工作線程調用的，通過檢查Control.InvokeRequired屬性
Control.Invoke
死鎖（deadlock）:主線程被阻塞，等待工作線程的結束，其間，工作線程也等待主線程處理由Invoke方法發出的自定義Windows消息。相互等待，結果都不繼續執行。
解決：工作線程完成任務後，讓主線程得到通知，以便主線程可以將最終的結果更新到UI上

6）BackgroundWorker組件
相關示例：www.danielmoth.com/Blog/2004/12/backgroundworker-sample.html

4.線程活動的同步與數據訪問
線程的弊端：死鎖、競態條件（race condition）
1)競態條件
多個線程同時訪問同一塊數據
Ildasm.exe反彙編
說明：高級語言寫成的代碼在運行時會被拆成多行代碼，調度程序（scheduler）可能在任意位置進行上下文切換（context switching）
原子性（atomic）

2)監視器monitor
臨界區(critical regions)：保護併發訪問的代碼區，每次只能有一個線程進入的代碼區域

3）線程安全thread safe
線程安全：可以安全的在多個線程中被調用的方法
框架方法----實例方法
集合類

4）再論死鎖
精心設計：徹底掌握線程在各處的執行情況，線程之間能夠通信

5) ManualResetEvent
線程間的通信與協議
AutoResetEvent
Mutex(互斥鎖)，.NET Compact Framework中不能使用

5. ThreadPool線程池
需要指定一個委託，這個委託還要接受一個object類型的狀態

6.理解線程與程序的關閉
主窗體退出標誌着程序的結束（程序沒有創建任何線程）----當所有後臺（foreground）線程都推出後，程序纔會結束

1）後臺線程
前臺線程----顯示創建的線程
後臺線程----來自ThreadPool或由框架創建的線程
除非用戶操作，則使用的線程都應爲後臺線程
設置爲後臺線程的方法：線程被啓動前，IsBackground屬性設置爲true，爲其命名，這兩個屬性納入構造過程
平臺調用服務PInvoke

2)線程的終止
Abort方法強行退出（不推薦）
聲明工作線程和主線程都可見的布爾變量

7.使用.NET計時器
System.Threading.Timer由來自ThreadPool線程觸發
注意：保留一個計時器對象的引用，符合垃圾回收的條件
      使用完後，釋放
      參數