線程控制方法

摘 要：在只有一塊CPU的電腦上，CPU可以輪流執(zhí)行多個(gè)程序，我們將一個(gè)進(jìn)程中運(yùn)行的多個(gè)程序稱為線程。在多線程的操作系統(tǒng)中，每個(gè)線程都是作為利用CPU的基本單位，是花費(fèi)最小開銷的實(shí)體。本文講述了線程的屬性、控制等問題。

關(guān)鍵詞：線程 信號(hào)量 掛起與解掛

中圖分類號(hào)：TN919.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2013）04（c）-0051-01

1 線程的屬性與狀態(tài)

線程具有4個(gè)屬性：（1）輕型級(jí)：線程中的實(shí)體基本上不擁有系統(tǒng)資源，只是有一點(diǎn)必不可少的、能保證獨(dú)立運(yùn)行的資源。（2）獨(dú)立調(diào)度和分派的基本單位：線程是能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位，因而也是獨(dú)立調(diào)度和分派的基本單位。（3）可并發(fā)執(zhí)行：在一個(gè)進(jìn)程中的多個(gè)線程之間，可以并發(fā)執(zhí)行，甚至允許在一個(gè)進(jìn)程中所有線程都能并發(fā)執(zhí)行；同樣，不同進(jìn)程中的線程也能并發(fā)執(zhí)行。（4）共享進(jìn)程資源：在同一進(jìn)程中的各個(gè)線程，都可以共享該進(jìn)程所擁有的資源，比如，所有線程都具有相同的地址空間，線程可以訪問該地址空間的每一個(gè)虛地址，還可以訪問進(jìn)程所擁有的已打開文件、定時(shí)器、信號(hào)量等。

new為新生線程，它還沒有運(yùn)行。一旦調(diào)用start方法，線程進(jìn)入runnable可運(yùn)行狀態(tài)。在可運(yùn)行狀態(tài)中的線程不一定始終運(yùn)行，這依賴操作系統(tǒng)的服務(wù)。當(dāng)一個(gè)線程試圖獲取一個(gè)內(nèi)部的對(duì)象鎖，而該鎖被其他線程持有，線程進(jìn)入blocked阻塞狀態(tài)。當(dāng)線程等待另一個(gè)線程通知調(diào)度器一個(gè)條件時(shí)，進(jìn)入waiting等待狀態(tài)。當(dāng)使用超時(shí)參數(shù)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致線程進(jìn)入timed waiting計(jì)時(shí)等待狀態(tài)。在阻塞狀態(tài)和等待狀態(tài)的線程所需的條件滿足時(shí)，它們會(huì)回到runnable可運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)run方法正常退出或因?yàn)橐粋€(gè)沒有捕獲的異常終止了run方法及調(diào)用stop方法殺死線程時(shí)，線程進(jìn)入terminated終止?fàn)顟B(tài)。

2 VC下的線程控制

在VC下每一個(gè)應(yīng)用程序都有一個(gè)默認(rèn)線程，這個(gè)線程就是應(yīng)用程序類。線程經(jīng)歷了創(chuàng)建、運(yùn)行、掛起、喚醒、結(jié)束的過程。在一個(gè)線程的整個(gè)生存周期中，三個(gè)重要成員函數(shù)的執(zhí)行順序是：InitInstance（）->Run（）->ExitInstance（）。其中Run（）是線程的核心，通常，Run當(dāng)中要包含一個(gè)無限循環(huán)，使得線程能夠一刻不停地在后臺(tái)工作。線程創(chuàng)建過程是：從CWinThread類派生你的線程；將構(gòu)造函數(shù)的Protected屬性改為Public屬性；在ClassWizzard中增加Run函數(shù)；在 Run函數(shù)中寫一個(gè)無限循環(huán)，線程要執(zhí)行的工作在無限循環(huán)中進(jìn)行；將線程的頭文件包含到創(chuàng)建線程的CPP文件中；線程實(shí)例化；指定線程的附屬窗口；用線程的CreateThread（）成員函數(shù)啟動(dòng)線程。

3 線程掛起和喚醒

在視圖的OnInitUpdate函數(shù)中可以為線程創(chuàng)建掛起信號(hào)燈和喚醒信號(hào)燈，這兩個(gè)信號(hào)燈的創(chuàng)建也需要在線程創(chuàng)建之前完成。增加線程掛起按鈕和喚醒按鈕，并增加響應(yīng)函數(shù)；在線程Run函數(shù)的死循環(huán)中，檢查信號(hào)燈的代碼后面，增加掛起信號(hào)燈的檢查代碼：檢查掛起信號(hào)燈是否被主線程點(diǎn)亮，如果沒有被點(diǎn)亮，則線程正常工作；如果被點(diǎn)亮，則線程進(jìn)入掛起狀態(tài)：即以無限等待喚醒方式點(diǎn)亮信號(hào)燈。還要增加掛起按鈕響應(yīng)函數(shù)，并做如下事情：點(diǎn)亮掛起信號(hào)燈，關(guān)閉喚醒信號(hào)燈。繼續(xù)增加喚醒按鈕及響應(yīng)函數(shù)，并做如下事情：點(diǎn)亮喚醒信號(hào)燈，關(guān)閉掛起信號(hào)燈。

4 結(jié)束線程

主線程向后臺(tái)線程發(fā)出無限循環(huán)結(jié)束請(qǐng)求，并無限等待應(yīng)答；后臺(tái)線程結(jié)束無限循環(huán)后，向主線程報(bào)告無限循環(huán)已經(jīng)結(jié)束；主線程連續(xù)向后臺(tái)線程發(fā)送請(qǐng)求釋放資源消息，并無限等待應(yīng)答；后臺(tái)線程收到釋放資源消息后，向主線程發(fā)出允許釋放資源應(yīng)答；這樣在視圖的OnInitUpdate函數(shù)中創(chuàng)建所需要的3個(gè)信號(hào)燈，這3個(gè)信號(hào)燈的創(chuàng)建需要在線程創(chuàng)建之前完成，并增加結(jié)束線程的按鈕和響應(yīng)函數(shù)。

5 線程控制流程示例

以上講述的內(nèi)容可以用圖2來表示。

6 結(jié)語

近年來推出的各種通用操作系統(tǒng)都引入了線程，以便進(jìn)一步提高系統(tǒng)的并發(fā)性，并把它視為現(xiàn)代操作系統(tǒng)的一個(gè)重要指標(biāo)。線程的使用非常普遍，在各種語言環(huán)境中靈活的應(yīng)用是非常重要的。本文試圖論述它一般的使用方法，從而豐富我們課堂的教學(xué)內(nèi)容。

參考文獻(xiàn)

[1] 韋樸.VC通用范例開發(fā)金典[M].北京：電子工業(yè)出版社，2008.

[2] 林建素.Eclipse開發(fā)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2008.