操作系统课程设计_学习笔记

笔记

知识：

引用自：
C#线程系列讲座(1)：BeginInvoke和EndInvoke方法
C#委托的介绍(delegate、Action、Func、predicate)
c# Semaphore（信号量）

信号量：

Public Semaphore（int initialCount，int maximumCount）

initialCount指信号量许可证的初始值，maximumCount为最大值

委托的声明：

delegate

• delegate我们常用到的一种声明
• Delegate至少0个参数，至多32个参数，可以无返回值，也可以指定返回值类型。
• 例：public delegate int MethodtDelegate(int x, int y);表示有两个参数，并返回int型。

delegate代码：

public delegate int MethodDelegate(int x, int y);
private static MethodDelegate method;//method替换为新建的方法的名称，例如NewTaskDelegate(int ms)；
static void Main(string[] args)
{
    method = new MethodDelegate(Add);
    Console.WriteLine(method(10,20));
    Console.ReadKey();
}
private static int Add(int x, int y)
{
    return x + y;
}

用委托(Delegate)的BeginInvoke和EndInvoke方法操作线程：

在C#中使用线程的方法很多，使用委托的BeginInvoke和EndInvoke方法就是其中之一。BeginInvoke方法可以使用线程异步地执行委托所指向的方法。然后通过EndInvoke方法获得方法的返回值（EndInvoke方法的返回值就是被调用方法的返回值），或是确定方法已经被成功调用。我们可以通过四种方法从EndInvoke方法来获得返回值。

直接使用EndInvoke方法来获得返回值：

当使用BeginInvoke异步调用方法时，如果方法未执行完，EndInvoke方法就会一直阻塞，直到被调用的方法执行完毕。如下面的代码所示：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
namespace MyThread
{
    class Program
    {
        private static int newTask(int ms)//创建一个方法，输入一个持续时长，输出一个生成int型的随机数；
        {
            Console.WriteLine("任务开始");
            Thread.Sleep(ms);
            Random random = new Random();
            int n = random.Next(10000);
            Console.WriteLine("任务完成");
            return n;
        }
private delegate int NewTaskDelegate(int ms);//创建一个delegate委托方法，其参数以及返回值类型与相应的`任务`的参数以及返回值类型相同；
        static void Main(string[] args)
        {
            NewTaskDelegate task = newTask;//使用委托方法创建一个新的变量，让它等于要被委托的方法；
    IAsyncResult asyncResult = task.BeginInvoke(2000, null, null);//进行调用，并使用IAsyncResult asyncResult属性来判断异步调用是否完成态；
            //EndInvoke方法将被阻塞2秒；
            while (!asyncResult.IsCompleted)
            {
                Console.Write("*");
                Thread.Sleep(100);
            }
            int result = task.EndInvoke(asyncResult);           
            Console.WriteLine(result);
        }
    }
}

在运行上面的程序后，由于newTask方法通过Sleep延迟了2秒，因此，程序直到2秒后才输出最终结果（一个随机整数）。如果不调用EndInvoke方法，程序会立即退出，这是由于使用BeginInvoke创建的线程都是后台线程，这种线程一但所有的前台线程都退出后（其中主线程就是一个前台线程），不管后台线程是否执行完毕，都会结束线程，并退出程序。关于前台和后台线程的详细内容，将在后面的部分讲解。

读者可以使用上面的程序做以下实验。首先在Main方法的开始部分加入如下代码：

Thread.Sleep(10000);

以使Main方法延迟10秒钟再执行下面的代码，然后按Ctrl+F5运行程序，并打开任务管理器，观察当前程序的线程数，假设线程数是4，在10秒后，线程数会增至5，这是因为调用BeginInvoke方法时会建立一个线程来异步执行newTask方法，因此，线程会增加一个。

使用IAsyncResult asyncResult属性来判断异步调用是否完成：

虽然上面的方法可以很好地实现异步调用，但是当调用EndInvoke方法获得调用结果时，整个程序就象死了一样，这样做用户的感觉并不会太好，因此，我们可以使用asyncResult来判断异步调用是否完成，并显示一些提示信息。这样做可以增加用户体验。代码如上节中代码所示；

由于是异步，所以“*”可能会在“任务开始”前输出，如上图所示。

使用WaitOne方法等待异步方法执行完成:

使用WaitOne方法是另外一种判断异步调用是否完成的方法。代码如下：

static void Main(string[] args)
{
    NewTaskDelegate task = newTask;
    IAsyncResult asyncResult = task.BeginInvoke(2000, null, null);
    while (!asyncResult.AsyncWaitHandle.WaitOne(100, false))
    {
         Console.Write("*");              
    }
    int result = task.EndInvoke(asyncResult);
    Console.WriteLine(result);
}

使用回调方式返回结果：

上面介绍的几种方法实际上只相当于一种方法。这些方法虽然可以成功返回结果，也可以给用户一些提示，但在这个过程中，整个程序就像死了一样（如果读者在GUI程序中使用这些方法就会非常明显），要想在调用的过程中，程序仍然可以正常做其它的工作，就必须使用异步调用的方式。下面我们使用GUI程序来编写一个例子，代码如下：

private delegate int MyMethod();//delegate方法；
private int method()//被异步方法；
{
    Thread.Sleep(10000);
    return 100;
}
private void MethodCompleted(IAsyncResult asyncResult)//回掉函数，异步执行完被异步的方法后执行；
{
    if (asyncResult == null) return;
    textBox1.Text = (asyncResult.AsyncState as 
    MyMethod).EndInvoke(asyncResult).ToString();
}
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)//按钮click调用方法；
{
    MyMethod my = method;
    IAsyncResult asyncResult = my.BeginInvoke(MethodCompleted, my);
}

要注意的是，这里使用了BeginInvoke方法的最后两个参数（如果被调用的方法含有参数的话，这些参数将作为BeginInvoke的前面一部分参数，如果没有参数，BeginInvoke就只有两个参数了）。第一个参数是回调方法委托类型，这个委托只有一个参数，就是IAsyncResult,如MethodCompleted方法所示。当method方法执行完后，系统会自动调用MethodCompleted方法。BeginInvoke的第二个参数需要向MethodCompleted方法中传递一些值，一般可以传递被调用方法的委托，如上面代码中的my。这个值可以使用IAsyncResult.AsyncState属性获得。

由于上面的代码通过异步的方式访问的form上的一个textbox，因此，需要按ctrl+f5运行程序（不能直接按F5运行程序，否则无法在其他线程中访问这个textbox，关于如果在其他线程中访问GUI组件，并在后面的部分详细介绍）。并在form上放一些其他的可视控件，然在点击button1后，其它的控件仍然可以使用，就象什么事都没有发生过一样，在10秒后，在textbox1中将输出100。

C#生成随机数；

产生指定上限的随机数（如产生100以内的随机数）:

Random ran = new Random();
int n = ran.Next(100);