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12篇学通C#网络编程
转自:http://www.cnblogs.com/huangxincheng/archive/2012/01/03/2310779.html
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。
1 public Process[] GetProcess(string ip = "") 2 { 3 if (string.IsNullOrEmpty(ip)) 4 return Process.GetProcesses(); 5 6 return Process.GetProcesses(ip); 7 }
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
1 public class ProgessHelper 2 { 3 //主操作流程 4 public static void MainProcess() 5 { 6 ProgessHelper helper = new ProgessHelper(); 7 8 var result = helper.GetProcess(); 9 10 helper.ShowProcess(result.Take(10).ToArray()); 11 12 Console.Write("\n请输入您要查看的进程:"); 13 14 helper.ShowProcessSingle(Console.ReadLine()); 15 16 Console.Write("\n请输入您要开启的程序:\t"); 17 18 var name = helper.StartProcess(Console.ReadLine()); 19 20 21 Console.WriteLine("程序已经开启,是否关闭?(0,1)"); 22 23 if (Console.ReadLine() == "1") 24 { 25 helper.StopProcess(name); 26 27 Console.WriteLine("关闭成功。"); 28 } 29 } 30 31 #region 获取进程 32 /// <summary> 33 /// 获取进程 34 /// </summary> 35 /// <param name="ip"></param> 36 /// <returns></returns> 37 public Process[] GetProcess(string ip = "") 38 { 39 if (string.IsNullOrEmpty(ip)) 40 return Process.GetProcesses(); 41 42 return Process.GetProcesses(ip); 43 } 44 #endregion 45 46 #region 查看进程 47 /// <summary> 48 /// 查看进程 49 /// </summary> 50 /// <param name="process"></param> 51 public void ShowProcess(Process[] process) 52 { 53 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"); 54 55 foreach (var p in process) 56 { 57 try 58 { 59 Console.WriteLine("{0}\t{1}\t{2}M\t\t{3}\t{4}", p.Id, p.ProcessName.Trim(), p.WorkingSet64 / 1024.0f / 1024.0f, 60 p.StartTime, p.MainModule.FileName); 61 } 62 catch (Exception ex) 63 { 64 Console.WriteLine(ex.Message); 65 } 66 } 67 } 68 #endregion 69 70 #region 根据ID查看指定的进程 71 /// <summary> 72 /// 根据ID查看指定的进程 73 /// </summary> 74 /// <param name="processID"></param> 75 public void ShowProcessSingle(string processID) 76 { 77 Process process = Process.GetProcessById(Convert.ToInt32(processID)); 78 79 Console.WriteLine("\n\n您要查看的进程详细信息如下:\n"); 80 81 try 82 { 83 var module = process.MainModule; 84 85 Console.WriteLine("文件名:{0}\n版本{1}\n描叙{2}\n语言:{3}", module.FileName, module.FileVersionInfo.FileVersion, 86 module.FileVersionInfo.FileDescription, 87 module.FileVersionInfo.Language); 88 } 89 catch (Exception e) 90 { 91 Console.WriteLine(e.Message); 92 } 93 } 94 #endregion 95 96 #region 进程开启 97 /// <summary> 98 /// 进程开启 99 /// </summary> 100 /// <param name="fileName"></param> 101 /// <returns></returns> 102 public string StartProcess(string fileName) 103 { 104 Process process = new Process(); 105 106 process.StartInfo = new ProcessStartInfo(fileName); 107 108 process.Start(); 109 110 return process.ProcessName; 111 } 112 #endregion 113 114 #region 终止进程 115 /// <summary> 116 /// 终止进程 117 /// </summary> 118 /// <param name="name"></param> 119 public void StopProcess(string name) 120 { 121 var process = Process.GetProcessesByName(name).FirstOrDefault(); 122 123 try 124 { 125 process.CloseMainWindow(); 126 } 127 catch (Exception ex) 128 { 129 Console.WriteLine(ex.Message); 130 } 131 } 132 #endregion 133 }
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
1 public class ThreadHelper
2 {
3 public static void MainThread()
4 {
5
6 ThreadHelper helper = new ThreadHelper(100);
7
8 Thread[] thread = new Thread[20];
9
10 for (int i = 0; i < 20; i++)
11 {
12 thread[i] = new Thread(helper.DoTransactions);
13
14 thread[i].Name = "线程" + i;
15
16 }
17
18 foreach (var single in thread)
19 {
20 single.Start();
21 }
22 }
23
24 int balance;
25
26 object obj = new object();
27
28 public ThreadHelper(int balance)
29 {
30 this.balance = balance;
31 }
32
33 #region 取款操作
34 /// <summary>
35 /// 取款操作
36 /// </summary>
37 /// <param name="amount"></param>
38 public void WithDraw(int amount)
39 {
40 lock (obj)
41 {
42 if (balance <= 0)
43 {
44 Console.WriteLine("哈哈,已经取完了");
45 return;
46 }
47
48 if (balance >= amount)
49 {
50 Console.WriteLine("取款前余额:{0},取款:{1},还剩余额:{2}", balance, amount, balance - amount);
51 balance = balance - amount;
52 }
53 else
54 {
55 Console.WriteLine("取款前余额:{0},取款:{1},还剩余额:{2}", balance, balance, balance = 0);
56 }
57 }
58 }
59 #endregion
60
61 #region 自动取款操作
62 /// <summary>
63 /// 自动取款操作
64 /// </summary>
65 public void DoTransactions(object obj)
66 {
67 int random = new Random().Next(4, 10);
68
69 Thread.Sleep(5000);
70
71 WithDraw(random);
72 }
73 #endregion
74 }
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
1 public static void MainThread() 2 { 3 4 ThreadHelper helper = new ThreadHelper(100); 5 6 for (int i = 0; i < 20; i++) 7 { 8 ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(helper.DoTransactions)); 9 } 10 11 //Thread[] thread = new Thread[20]; 12 13 //for (int i = 0; i < 20; i++) 14 //{ 15 // thread[i] = new Thread(helper.DoTransactions); 16 17 // thread[i].Name = "线程" + i; 18 19 //} 20 21 //foreach (var single in thread) 22 //{ 23 // single.Start(); 24 //} 25 }