Многопоточные приложения

Статья
11/05/2008

Обновлен: Ноябрь 2007

С Visual Basic можно писать приложения, которые выполняют несколько задач одновременно. Задачи, которые потенциально могут задержать выполнение других задач, выполняются в отдельных потоках; такой способ организации работы приложения называется многопоточностью или свободным созданием потоков.

Приложения, использующие многопоточность, более оперативно реагируют на действия пользователя, поскольку пользовательский интерфейс остается активным, в то время как задачи, требующие интенсивной работы процессора, выполняются в других потоках. Многопоточность также эффективна при создании масштабируемых приложений, поскольку пользователь может добавлять потоки при увеличении рабочей нагрузки.

Использование компонента BackgroundWorker

Наиболее надежный способ создания многопоточного приложения является использование компонента BackgroundWorker. Этот класс управляет отдельными потоками указанного метода обработки. Пример см. в разделе Пошаговое руководство. Многопоточность.

Чтобы запустить операцию в фоновом режиме, необходимо создатьBackgroundWorker и отслеживать события, сообщающие о ходе выполнения операции и сигнализирующие о ее завершении. Можно создать объект BackgroundWorker программными средствами или перетащить его в форму из вкладки КомпонентыПанели элементов. При создании BackgroundWorker в Forms Designer, оно появляется в Области компонента, и его свойства отображаются в окне Свойства.

Настройка выполнения операции в фоновом режиме

Чтобы настроить выполнение операции в фоновом режиме, необходимо добавить обработчик события для события DoWork. Вызовите операцию, которая занимает много времени, в этом обработчике событий.

Чтобы начать операцию, вызовите RunWorkerAsync. Чтобы получать уведомления о ходе выполнения, необходимо обработать событие ProgressChanged. Если необходимо получать уведомление после завершения операции, обработайте событие RunWorkerCompleted.

Методы, обрабатывающие события ProgressChanged и RunWorkerCompleted имеют доступ к пользовательскому интерфейсу приложения, так как эти события вызываются в потоке, который вызвал метод RunWorkerAsync. Однако обработчик событий DoWork не может работать с объектами пользовательского интерфейса, поскольку он запускается в фоновом потоке.

Создание и использование потоков

Если требуется больший контроль над поведением потоков приложения, можно управлять потоками самостоятельно. Однако необходимо иметь в виду, что написание правильных многопоточных приложений может быть сложной задачей. Приложение может перестать отвечать на запросы или могут возникать временные ошибки, вызванные конфликтами. Дополнительные сведения см. в разделе Потокобезопасные компоненты.

Новый поток в Visual Basic создается путем объявления переменной типа Thread и вызовите конструктор, используя оператор AddressOf и имя процедуры или метода, которые требуется выполнить в новом потоке. Ниже приведен пример.

Dim TestThread As New System.Threading.Thread(AddressOf TestSub)

Запуск и остановка потоков

Чтобы начать выполнение нового потока, следует использовать метод Start:

TestThread.Start()

Чтобы остановить выполнение потока, следует использовать метод Abort:

TestThread.Abort()

Помимо запуска и остановки можно приостанавливать потоки, вызывая методы Sleep или Suspend, возобновлять приостановленный поток методом Resume и уничтожать поток методом Abort, как в приведенном коде:

TestThread.Sleep(1000)
TestThread.Abort()

Методы управления потоками

В следующей таблице приводятся методы, с помощью которых можно управлять отдельными потоками.

Метод	Действие
Start	Запускает поток.
Sleep	Приостанавливает поток на определенное время.
Suspend	Приостанавливает поток, когда он достигает безопасной точки.
Abort	Останавливает поток, когда он достигает безопасной точки.
Resume	Возобновляет работу приостановленного потока
Join	Приостанавливает текущий поток до тех пор, пока не будет завершен другой поток. При заданном времени ожидания этот метод возвращает значение True при условии, что другой поток закончится за это время.

Безопасные точки

Названия этих методов говорят сами за себя, однако концепция безопасных точек может оказаться новой для пользователя. Безопасные точки располагаются в тех местах кода, в которых среда CLR может безопасно выполнить автоматическую сборку мусора — процесс уничтожения неиспользуемых переменных и освобождения памяти. При вызове методов потока Abort или Suspend среда CLR анализирует код и определяет подходящее место для остановки потока.

Свойства потока

Потоки также имеют несколько полезных свойств, которые приведены в следующей таблице.

Свойство	Значение
IsAlive	Содержит значение True, если поток активен.
IsBackground	Возвращает или задает логическое значение, которое указывает, является ли поток (должен ли являться) фоновым потоком. Фоновые потоки отличаются от основного потока лишь тем, что они не влияют на завершение процесса. Когда обработка всех основных потоков закончена, общеязыковая среда выполнения завершает процесс, применяя метод Abort к тем фоновым потокам, которые еще продолжают существовать.
Name	Возвращает или задает имя потока. Наиболее часто используется для обнаружения отдельных потоков при отладке.
Priority	Возвращает или задает значение, используемое операционной системой для установки приоритетов потоков.
ApartmentState	Возвращает или задает потоковую модель для конкретного потока. Потоковые модели важны, когда поток вызывает неуправляемый код.
ThreadState	Содержит значение, описывающее состояние или состояния потока.

Дополнительные сведения о состояниях потоков и методов управления ими см. в разделеСостояния потоков.

Приоритеты потоков

Каждый поток имеет приоритетное свойство, которое определяет, какую часть процессорного времени он должен занять при выполнении. Операционная система выделяет более длинные отрезки времени на потоки с высоким приоритетом и более короткие на потоки с низким приоритетом. Новые потоки создаются со значением Normal, но можно изменить свойство Priority на любое значение в перечислении ThreadPriority.

Описание различных приоритетов потоков см. в разделе ThreadPriority.

Основные и фоновые потоки

Основной поток выполняется бесконечно, тогда как фоновый поток останавливается сразу после остановки последнего основного потока.. Для определения или изменения фонового статуса потока можно использовать свойство IsBackground.