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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         }