C#初学课堂：线程的概念

　　打开电脑，我们可以一边听音乐，一边下载文件，一边浏览网页，三项工作可以同时进行。操作系统用三个应用程序完成这三项工作，每个应用程序都可以被看作一条连续的指令流，CPU一条一条地执行这些指令。然而在单核CPU的计算机中，一个时刻只能执行一条指令，如何实现三项工作同时进行呢？原来操作系统以“时间片轮转”的方式实现这一目标。操作系统以进程（Process）的方式运行应用程序，进程不但包括应用程序的指令流，也包括运行程序所需的内存、寄存器等资源。在本章中，你只需把进程理解为一条执行路线就行了。一般情况下，开启三个应用程序，系统里就创建了三个进程，就增加了三条执行路线。操作系统轮流执行每个进程，每个进程执行一小段时间。比如先执行几十毫秒播放音乐的进程，接着执行几十毫秒下载文件的进程，然后再执行几十毫秒浏览网页的进程，三个进程就这样循环往复，交替进行。因为交替时间很短（一般只有几十毫秒），人们根本感觉不到如此短暂的停顿，所以在表面上看来就像三个工作同时进行似的。因此进程在宏观上是并发进行的，在微观上是交替进行的。

　　现在我们考虑这样一个例子，一个网页里有一段Flash动画，还有一个等待用户输入的文本框。程序必须在播放动画的同时不停的检测有无用户输入，以便及时响应用户的操作。在最早期的操作系统中，我们需要编写一段非常复杂的代码来实现这一目标，现在由于有了多线程技术（Multi-threading），这类问题就变得很简单了，我们可以通过在一个进程中创建两个线程（Threading）来实现我们的目标。线程非常类似于进程，它相当于在一个进程中创建了若干条并行的路线，比如一个线程播放动画，一个线程检测用户输入，操作系统将自动以“时间片轮转”的方式交替执行这两个线程中的指令，这样我们的目标就实现了。

　　同一个进程中的所有线程共享进程的资源，所以它们之间的切换就比进程间的切换快的多，因此线程可以看作轻量级进程（Lightweight Process）。现代的操作系统都是多进程（Multi-process）的操作系统，每个进程中运行一个或多个线程，所以大多数时间操作系统中都有多个线程并发运行。操作系统中有专门的调度程序管理线程，它根据事先设计好的算法轮流执行每个线程。线程是操作系统进行CPU调度的基本单位，线程的调度是由操作系统自动完成的，无须程序员关心。程序员只需编写好线程即可，线程的轮转交由操作系统完成，因此实现起来非常简单。

　　近年来Intel和AMD等芯片厂商纷纷发布了多核心CPU，使得线程能够真正的实现同步执行，多线程技术从此翻开新的篇章。