摘 要：多線程技術(shù)在現(xiàn)代程序設(shè)計中得到廣泛采用，可更有效的利用系統(tǒng)資源，增強(qiáng)程序運(yùn)行的并發(fā)性并提高應(yīng)用程序運(yùn)行效率。基于微軟的.NET框架的VB.NET提供了對多線程技術(shù)的支持。本文簡述了多線程的相關(guān)概念及優(yōu)勢，介紹了VB.NET對多線程技術(shù)的支持，探討了多線程技術(shù)在VB.NET中的實現(xiàn)方法，最后對全文進(jìn)行了總結(jié)。

關(guān)鍵詞：進(jìn)程；多線程；.NET框架；VB.NET

中圖分類號：TP311.1

應(yīng)用程序開發(fā)過程中處理并發(fā)問題以及多任務(wù)管理的問題經(jīng)常使用多線程編程技術(shù)這一程序設(shè)計中廣泛應(yīng)用的技術(shù)，這一技術(shù)是這類問題最簡便的解決方案。當(dāng)應(yīng)用程序需要多個操作同時運(yùn)行時，多線程技術(shù)可以一個線程在接收鍵盤輸入數(shù)據(jù)的同時另一個線程計算并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，而其它的線程可以同時完成屏幕的刷新顯示或從外部設(shè)備讀入數(shù)據(jù)等任務(wù)。VB.NET通過CLR（Common Language Runtime）提供了對多線程機(jī)制的支持。

1 多線程技術(shù)的相關(guān)概念及優(yōu)勢

1.1 關(guān)于進(jìn)程、線程和多線程概念的理解

進(jìn)程指的是應(yīng)用程序的一個具體運(yùn)行實例，可以認(rèn)為是程序處于某一次動態(tài)執(zhí)行狀態(tài)。我們認(rèn)為操作系統(tǒng)中擁有系統(tǒng)資源的基本單位和獨(dú)立調(diào)度、分派任務(wù)的基本單位是進(jìn)程。線程則是進(jìn)程內(nèi)部的一個執(zhí)行單元或異步代碼路徑，每個進(jìn)程可以包含若干個線程。線程是比進(jìn)程更小的獨(dú)立運(yùn)行的基本單位，引入線程的目的是為了減少程序并發(fā)執(zhí)行時的所付出的開銷，使操作系統(tǒng)具有更好的并發(fā)性。線程只占用一些運(yùn)行中必不可少的資源（程序計數(shù)器、一些寄存器和棧），除此之外不占用其它資源，但是同一進(jìn)程中的線程可與其他線程共享分配給進(jìn)程的系統(tǒng)資源，例如分配給進(jìn)程的虛擬內(nèi)存空間和其它的系統(tǒng)資源，且同一進(jìn)程中的線程可以并發(fā)執(zhí)行，線程的并發(fā)執(zhí)行實質(zhì)上是多個線程以輪流占用時間片的方式共享處理器時間。如果一個應(yīng)用程序同時包含多個線程時，則稱該應(yīng)用程序使用了多線程技術(shù)。

1.2 多線程機(jī)制在軟件開發(fā)中的優(yōu)勢

多線程機(jī)制的主要優(yōu)勢表現(xiàn)在提高了處理器處理時間的利用率，能夠以更快的速度對用戶的需求進(jìn)行響應(yīng)，從而提高了應(yīng)用程序中進(jìn)程的整體執(zhí)行效率，并且增強(qiáng)了應(yīng)用程序的適應(yīng)性。多線程技術(shù)處理一個交互應(yīng)用程序的時候，當(dāng)線程的一部分被阻塞的時候，該應(yīng)用程序還能繼續(xù)運(yùn)行，因此對用戶增強(qiáng)了響應(yīng)能力。多線程技術(shù)可以讓程序中占用大量處理時間的任務(wù)或當(dāng)前沒有進(jìn)行處理的任務(wù)定期將處理時間讓給別的任務(wù)；可以隨時停止任務(wù)；可以設(shè)置每個任務(wù)的優(yōu)先級以優(yōu)化程序性能。

多線程技術(shù)在軟件開發(fā)的廣泛應(yīng)用正是基于上述優(yōu)勢。例如，當(dāng)程序需要進(jìn)行費(fèi)時的I/O操作時；分布式應(yīng)用環(huán)境下，更多的用戶可以通過線程方式分享服務(wù)器上的處理器資源以提升擴(kuò)展性；OA應(yīng)用程序也可以通過多線程中處理后臺操作以提升處理效率。

2 VB.NET對多線程技術(shù)的支持

網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序一般情況下均是多任務(wù)并發(fā)運(yùn)行環(huán)境，要求很高的運(yùn)行效率，而這正是多線程技術(shù)的優(yōu)勢所在。VB.NET基于.NET Framework，而NET Framework框架的重要組成部分CLR（通用語言運(yùn)行時）實現(xiàn)了多線程機(jī)制，從而包含了對多線程技術(shù)的支持。可以使用System命名空間下的Threading類在程序中創(chuàng)建多個線程、對線程進(jìn)行管理并且支持線程池等增強(qiáng)功能的實現(xiàn)。VB.NET，VC#.NET等.NET Framework框架下的語言編在開發(fā)多線程應(yīng)用程序的過程中，均可以使用Threading類的方法和屬性，不用像VB6.0那樣再去非常麻煩的調(diào)用Win32 API函數(shù)，使得開發(fā)過程更為簡化并且有效減少了各種錯誤的產(chǎn)生。

3 多線程編程在VB.NET中的實現(xiàn)

3.1 線程的創(chuàng)建和控制

VB.NET中線程的創(chuàng)建和控制主要通過.NET基礎(chǔ)類庫中System.命名空間的Thread類進(jìn)行實現(xiàn)，Thread類用于創(chuàng)建線程并對線程進(jìn)行控制操作，并可以獲取和設(shè)置線程的優(yōu)先級和當(dāng)前狀態(tài)。

對一個線程進(jìn)行創(chuàng)建和控制操作的大致步驟是首先引入Thread類所屬的命名空間：Imports System.Threading，接著創(chuàng)建一個Thread類的對象，并且通過AddressOf子句傳送委托給需要調(diào)用的具體過程，然后啟動運(yùn)行線程。進(jìn)行線程創(chuàng)建操作后，可以使用Thread類的Start方法啟動線程運(yùn)行，使用Suspend和Resume方法將線程掛起或?qū)炱鸬木€程恢復(fù)運(yùn)行，此外Thread類還提供了Interrupt、Sleep、Abort及Join等多種方法以控制操作線程。Thread類還具有Name、IsAlive、PriorityIsBackground和ThreadState等重要屬性，通過這些屬性可以獲取或更改當(dāng)前線程的狀態(tài)。

3.2 線程生命周期中的狀態(tài)轉(zhuǎn)換及線程優(yōu)先級設(shè)置

線程在整個生命周期中處于不同的狀態(tài)，Thread類的ThreadState屬性決定了線程的狀態(tài)。初始創(chuàng)建線程時，線程處于Unstarted狀態(tài)，使用Thread類的Start（）方法可將線程狀態(tài)轉(zhuǎn)換為Running狀態(tài)。Running狀態(tài)下調(diào)用Suspend（）方法將線程狀態(tài)轉(zhuǎn)換為Suspended狀態(tài)，直到調(diào)用resume（）方法使線程重新運(yùn)行而處于Running狀態(tài)。如果調(diào)用Thread.Abort（）方法，線程將停止運(yùn)行并處于處于Stopped狀態(tài)。

線程的優(yōu)先級指的是線程對處理器時間的優(yōu)先占用權(quán)。通常情況下線程輪流占用處理器時間片，但當(dāng)高優(yōu)先級的線程與低優(yōu)先級的線程并發(fā)執(zhí)行時，操作系統(tǒng)優(yōu)先將處理器時間片分配給高優(yōu)先級的線程。通過Thread類的Priority屬性可以設(shè)置線程所具有的優(yōu)先級，Priority屬性值為枚舉類型ThreadPriority。

3.3 線程間的同步問題

線程同步問題是指多個線程之間相互占用對方資源導(dǎo)致各線程的任務(wù)無法繼續(xù)執(zhí)行的問題，例如多個線程同時訪問同一對象，或者多個線程運(yùn)行同一段程序代碼，這些情況下各個線程均處于阻塞狀態(tài)。

為了避免這一問題的產(chǎn)生，需要通過某種方法進(jìn)行線程間的同步。一種同步方法是可以使用VB.NET中的Synclock語句塊，將多個線程可能同時訪問的對象或同時執(zhí)行的程序代碼段放入Synclock語句塊，使的線程可以得到對象引用的獨(dú)占鎖，從而避免多個線程同時訪問同一對象，或者多個線程運(yùn)行同一段程序代碼。在SyncLock語句中要得到某一對象引用的獨(dú)占鎖，一般通過調(diào)用GetType方法獲取與所有類相關(guān)聯(lián)的System.Type對象實現(xiàn)。另一種同步方法是調(diào)用Thread類的Join（）方法使得調(diào)用該方法的線程處于指定時間的阻塞狀態(tài)，直到其它的線程執(zhí)行完畢，通過判斷Join（）方法的返回值可以判斷出其它的線程在指定時間內(nèi)是否已經(jīng)執(zhí)行完畢，返回值為True表明已經(jīng)執(zhí)行完畢，返回值為False表明尚未執(zhí)行完畢，通過這種方式來實現(xiàn)線程同步。

4 結(jié)束語

多線程技術(shù)是提升應(yīng)用程序執(zhí)行效率，進(jìn)一步增強(qiáng)程序并發(fā)性，充分利用系統(tǒng)資源的一種重要手段，也是目前編程技術(shù)的核心思想之一。使用VB.NET的多線程技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用程序開發(fā)，可以有效的提高應(yīng)用程序開發(fā)效率并且大大縮短程序響應(yīng)時間，而且能夠?qū)ο到y(tǒng)資源進(jìn)行更加有效的利用。

參考文獻(xiàn)：

[1]程偉，肖文敏.Visual Basic.Net的多線程機(jī)制[J].電腦開發(fā)與應(yīng)用，2007（11）.

[2]張焰林.基于VB.NET的多線程技術(shù)應(yīng)用[J].計算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用，2009（02）.

作者簡介：陳俊偉（1976-），男，重慶銅梁人，教師，講師，碩士，研究方向：軟件技術(shù)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

作者單位：重慶電子工程職業(yè)學(xué)院，重慶 400700