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いろいろ備忘録日記

主に .NET と Python絡みのメモを公開しています。

.NET クラスライブラリ探訪-020 (System.Threading.Thread (1))(Thread.Start, ThreadStart, ParameterizedThreadStart, Join, Sleep)


今回からしばらくSystem.Threading内のクラスを散歩してみます。
まず最初はThreadクラスさんから。


.NETでは別スレッド処理を行う際にいくつか方法があります。

  • Threadクラスを用いる
  • ThreadPoolクラスを用いる
  • Delegate.BeginInvoke, EndInvokeを用いる


BeginInvoke/EndInvokeを用いた方法は実際にはThreadPoolを使っているので
大きく分けるとThreadを使うかThreadPoolを使うかです。

私自身は、短い期間で処理が行える場合はThreadPool、それ以外の長い期間処理を行ったり
生存期間が長いスレッドの場合はThreadを使うようにしています。


で、今回はThreadクラスの一番基本的なメソッドのサンプルです。
ThreadStartとParameterizedThreadStartについて。

#region ThredingNamespaceSamples-01
    public class ThreadingNamespaceSamples01 : IExecutable{

        private class ThreadStartDelegateState{
            public Thread TargetThread{ get; set; }
            public string ArgumentData{ get; set; }
            public string ReturnData{ get; set; }

            public void ThreadStartHandlerMethod(){
                Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(1));
                ReturnData = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString();
            }

            public void ParameterizedThreadStartHandlerMethod(object threadArgument){
                ArgumentData = threadArgument as string;

                ThreadStartHandlerMethod();
            }

            public override string ToString(){
                return string.Format("Argument:{0}  Return:{1}", ArgumentData, ReturnData);
            }
        }

        public void Execute(){
            //
            // Threadクラス (1)
            //      基本的なメソッドなどについて.
            //
            
            //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
            //
            // ThreadStartデリゲートを用いた方法.
            //      ThreadStartデリゲートは引数も戻り値も持っていません。
            //      このデリゲートを利用したパターンで各スレッドにてデータを
            //      持たせる場合は、デリゲートメソッドを内包した状態クラスを作成します。
            //      後で結果を受け取る必要がある場合も同様です。
            //
            List<ThreadStartDelegateState> states = new List<ThreadStartDelegateState>();
            for(int i = 0; i < 5; i++){
                ThreadStartDelegateState state  = new ThreadStartDelegateState();
                Thread                   thread = new Thread(state.ThreadStartHandlerMethod);

                state.ArgumentData = string.Format("{0}番目のスレッド", i);
                state.TargetThread = thread;

                states.Add(state);

                //
                // 新規で作成したThreadはデフォルトでフォアグラウンドスレッドとなっている。
                // (ThreadPoolスレッドの場合はデフォルトでバックグラウンドスレッドとなっている。)
                //
                thread.IsBackground = true;

                // 
                // 別スレッド処理を開始する。
                // Startメソッドは即座に制御を呼び元に戻す。
                //
                thread.Start();
            }

            //
            // 全スレッドが終わってから結果を確認したいので、待ち合わせ.
            // (以下の一行をコメントアウトして実行すると、高い確率でReturnDataプロパティの値が
            //  設定されていない状態で結果が出力されるはずです。(結果がセットされる前にメイン処理が
            //  結果確認処理へと進むため))
            //
            states.ForEach(state => { state.TargetThread.Join(); });

            // 結果確認.
            states.ForEach(Console.WriteLine);

            //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
            //
            // ParameterizedThreadStartデリゲートを用いた方法.
            //      ParameterizedThreadStartデリゲートは引数を一つ与える事が出来ます。
            //      このデリゲートを利用したパターンで各スレッドにてデータを
            //      持たせる場合は、Thread.Startメソッドにて引数を引き渡します。
            //      後で結果を受け取る必要がある場合は、ThreadStartデリゲートと同じく
            //      状態クラスを作成し、戻り値を設定する必要があります。
            //
            states.Clear();
            for(int i = 0; i < 5; i++){
                ThreadStartDelegateState state  = new ThreadStartDelegateState();
                Thread                   thread = new Thread(state.ParameterizedThreadStartHandlerMethod);

                state.TargetThread = thread;
                states.Add(state);
                
                thread.IsBackground = true;
                thread.Start(string.Format("{0}番目のスレッド", i));
            }

            states.ForEach(state => { state.TargetThread.Join(); });
            states.ForEach(Console.WriteLine);
        }
    }
#endregion


Thread.Sleepメソッドですが、これよく使います。
単に待たせるだけに使う場合もあるのですが、以下のようにする事も多いです。

Thread.Sleep(0);

上の表記を見ると意味がないように見えますが、これを行うと現在のスレッドの
タイムスライスが中断され、待機している他のスレッドにタイムスライスが割り当てられます。

なので、特定の長い時間がかかるスレッド処理にて途中まで処理を進めたら、一旦他のスレッドに対してタイムスライスを
割り当てて進ませる場合などに使えます。

ちなみに、対照的なのがSpinWaitとなります。



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過去の記事については、以下のページからご参照下さい。

サンプルコードは、以下の場所で公開しています。