C#多线程系列之线程的创建和生命周期

线程的创建

在C#中，要创建一个新线程可以有三种方法：

1. 使用Thread类

可以通过创建Thread类对象并将其启动来创建新线程。Thread类的构造函数可以传递一个无参数的方法，该方法将在新线程中执行。Thread类中的Start方法将启动线程。

using System.Threading;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Thread thread = new Thread(new ThreadStart(TestMethod));
        thread.Start();
    }

    static void TestMethod()
    {
        Console.WriteLine("线程已启动");
    }
}

2. 使用ThreadPool

线程池是一组用于执行异步操作的线程。我们可以使用ThreadPool.QueueUserWorkItem方法将工作项添加到线程池中，以便由线程池中的线程执行。

using System.Threading;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(TestMethod));
    }

    static void TestMethod(object state)
    {
        Console.WriteLine("线程已启动");
    }
}

3. 使用Task类

Task类是一个可以执行异步操作的轻量级对象。我们可以使用Task.Factory.StartNew方法创建一个新的Task对象，并将其启动。Task对象将在新线程中执行指定的方法。

using System.Threading.Tasks;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Task.Factory.StartNew(TestMethod);
    }

    static void TestMethod()
    {
        Console.WriteLine("线程已启动");
    }
}

线程的生命周期

一个线程的生命周期由以下阶段组成：

1. 就绪状态

当一个线程被创建时，它处于就绪状态。此时线程已经分配了必要的系统资源，并准备执行。但是，该线程还没有获得处理器时间，因此没有真正开始执行。

2. 运行状态

当系统调度器为一个线程分配处理器时间时，该线程进入运行状态。此时线程开始执行线程体中的代码。

3. 堵塞状态

在某些情况下，线程的运行可能会受到阻碍，例如等待一个互斥锁，等待用户输入等。这时线程进入堵塞状态，即该线程会暂停执行并释放处理器时间，直到阻塞操作完成。

4. 结束状态

当线程的线程体中的代码执行完成，或者线程异常终止时，该线程进入结束状态。此时，线程占用的资源会被系统回收，该线程将不再执行。

以下是一个线程的完整生命周期示例：

using System.Threading;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Thread thread = new Thread(new ThreadStart(TestMethod));
        thread.Start();

        Thread.Sleep(1000);

        Console.WriteLine("线程状态：" + thread.ThreadState);
    }

    static void TestMethod()
    {
        Console.WriteLine("线程已启动，状态：" + Thread.CurrentThread.ThreadState);

        Thread.Sleep(500);

        Console.WriteLine("线程正在执行，状态：" + Thread.CurrentThread.ThreadState);

        Thread.Sleep(500);

        Console.WriteLine("线程将进入等待状态，状态：" + Thread.CurrentThread.ThreadState);

        AutoResetEvent are = new AutoResetEvent(false);
        are.WaitOne();

        Console.WriteLine("线程将结束，状态：" + Thread.CurrentThread.ThreadState);
    }
}

在上面的示例中，新线程被创建并启动，它开始执行TestMethod方法。在TestMethod方法中，线程先执行一段代码，然后等待500毫秒，再执行一段代码，并再次等待500毫秒。在等待500毫秒后，线程将进入等待状态，并等待AutoResetEvent对象的信号。在主线程中，我们等待1000毫秒后，输出新线程的状态，此时它应该是正在等待AutoResetEvent对象的信号。最后，我们调用AutoResetEvent.Set方法，从而唤醒等待的线程，该线程执行完TestMethod方法后进入结束状态。