主线程、前台线程与后台线程
相信前几年,大家都用过迅雷,用来下载文件是非常方便的,更重要的是速度快。那么,它的速度非常之快,全速下载的时候明显地拉慢了整个系统的响应时间,说明他占用了大量的系统资源。那它为什么这么快?知乎上的yskin用户解释说『一个下载任务进来,迅雷把文件平分成10份,然后开10个线程分别下载。这时主界面是一个单独的线程,并不会因为下载文件而卡死。而且主线程可以控制下属线程,比如某个线程下载缓慢甚至停止,主线程可以把它强行关掉并重启另外一个线程。 』这么多线程同时工作,正常情况下,下载速度会有质的提升。
那么,问题来了,当我暂停这个下载任务时,后面10个线程会关掉,但界面线程关闭掉这10个线程的时候,我们并没有察觉,它们在后台悄默声地就关掉了。这10个线程就是我们说的后台线程。
现在,我们把迅雷软件退出了,那么所有的下载任务都关掉了,下载任务背后的线程自然也会关掉,这个迅雷软件运行的线程就是我们说的主线程,它是一个前台线程。
但当我们再在网页中重新找到可下载的内容时,迅雷的资源嗅探又可以检测到这些内容,交提示我们是否要下载。它不随着前面迅雷软件的退出而退出。
如果你觉得这个例子不好理解,《C#高级编程》中也有一个,当你使用word来编辑文档时,它会实时提供一些拼写检查,当你需要打印文档时,可以选择后台打印,在打印机打印文档的同时,你可以继续编辑当前文档。同时word文档关闭时,这个打印任务可继续执行,直到打印出来,但拼写检查任务不会再执行。
这就是主线程、前台线程与后台线程的一些类比。下面,我们来说结论。
- 当一个程序启动时,就有一个进程被操作系统(OS)创建,与此同时一个线程也立刻运行,该线程通常叫做程序的主线程(Main Thread),因为它是程序开始时就执行的,如果你需要再创建线程,那么创建的线程就是这个主线程的子线程,它是前台线程。
- 新建的子线程可以是前台线程或者后台线程,前台线程必须全部执行完,即使主线程关闭掉,这时进程仍然存活。后台线程在未执行完成时,如果前台线程关掉,则后台线程也会停掉,且不抛出异常。也就是说,前台线程与后台线程唯一的区别是后台线程不会阻止进程终止。可以在任何时候将前台线程修改为后台线程。
C#中的前台线程与后台线程
- 在C#中,Thread类默认创建的是前台线程,通过线程池(后面会讲到)创建的线程都是后台线程
创建前台线程和后台线程
static void Main(string[] args)
{
//当前主线程是个前台线程,且不能修改为后台线程
Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.IsBackground);
//Thread创建的线程是前台线程
Thread th = new Thread(delegate() { Console.WriteLine("start a new thread"); });
Console.WriteLine(th.IsBackground);
//Task使用程序池创建线程,默认为后台线程
Task task = new Task(() => Console.WriteLine("start a new task"));
Console.Read();
}
修改前台线程为后台线程
static void Main(string[] args)
{
//修改前台线程为后台线程
Thread th = new Thread(delegate() { Console.WriteLine("start a new thread"); });
Console.WriteLine(th.IsBackground);
th.Start();
th.IsBackground = true;
Console.WriteLine(th.IsBackground);
Console.Read();
}
在C#中,前台线程可以修改为后台线程,这是由HostProtectionAttribute属性的SelfAffectingThreading字段决定的,如果可以变成后台线程,则值为true.
前台线程阻止进程的关闭
static void Main(string[] args)
{
//前台线程阻止了主线程的关闭
Thread th = new Thread(delegate()
{
Thread.Sleep(6000);
Console.WriteLine("start a new thread");
});
th.Start();
Console.WriteLine("main thread end");
}
输出结果:这里主线程马上执行完成,并不马上关闭,前台线程等待6秒再执行输出
后台线程不阻止进程的关闭
static void Main(string[] args)
{
//后台线程不阻止主线程的关闭
Thread th = new Thread(delegate()
{
Thread.Sleep(6000);
Console.WriteLine("start a new thread");
});
th.IsBackground = true;
th.Start();
Console.WriteLine("main thread end");
}
结果:不等线程执行完成,主线程执行完毕后自动退出。