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编程技术

作者： 整理

操作系统使用进程将它们正在执行的不同应用程序分开。线程是操作系统分配处理器时间的基本单元，并且该进程中可以有多个线程同时执行代码。每个线程都维护异常处理程序、调度优先级和一组系统用于在调度该线程前保存线程上下文的结构。线程上下文包括为使线程在线程的宿主进程地址空间中无缝地继续执行所需的所有信息，包括线程的 CPU 寄存器组和堆栈。


.NET Framework 将操作系统进程进一步细分为由 System.AppDomain 表示的、称为应用程序域的轻量托管子进程。一个或多个托管线程（由 System.Threading.Thread 表示）可以在同一个非托管进程中的一个或任意数目的应用程序域中运行。虽然每个应用程序域都是用单个线程启动的，但该应用程序域中的代码可以创建附加应用程序域和附加线程。其结果是托管线程可以在同一个非托管进程中的应用程序域之间自由移动；您可能只有一个线程在若干应用程序域之间移动。

顺便说一下AppDomain的情况。

应用程序域，由 AppDomain 对象来表示，为执行托管代码提供隔离、卸载和安全边界。多个应用程序域可以在一个进程中运行；但是，在应用程序域和线程之间没有一对一的关联。多个线程可以属于一个应用程序域，尽管给定的线程并不局限于一个应用程序域，但在任何给定时间，线程都在一个应用程序域中执行。应用程序域通过使用CreateDomain方法来创建。AppDomain 实例用于加载和执行程序集 (Assembly)。当不再使用 AppDomain 时，可以将它卸载。

支持抢先多任务处理的操作系统可以创建多个进程中的多个线程同时执行的效果。它通过以下方式实现这一点：在需要处理器时间的线程之间分割可用处理器时间，并轮流为每个线程分配处理器时间片。当前执行的线程在其时间片结束时被挂起，而另一个线程继续运行。当系统从一个线程切换到另一个线程时，它将保存被抢先的线程的线程上下文，并重新加载线程队列中下一个线程的已保存线程上下文。

时间片的长度取决于操作系统和处理器。由于每个时间片都很小，因此即使只有一个处理器，多个线程看起来似乎是在同时执行。这实际上就是多处理器系统中发生的情形，在此类系统中，可执行线程分布在多个可用处理器中。


何时使用多个线程


需要用户交互的软件必须尽可能快地对用户的活动作出反应，以便提供丰富多彩的用户体验。但同时它必须执行必要的计算以便尽可能快地将数据呈现给用户。如果应用程序仅使用一个执行线程，则可以将异步编程与 .NET 远程处理或使用 ASP.NET 创建的 XML Web services 结合使用，在使用自己的计算机的处理时间之外还使用其他计算机的处理时间，从而提高对用户的响应速度并减少应用程序的数据处理时间。如果您正在进行大量的输入/输出工作，则还可以使用 I/O 完成端口来提高应用程序的响应速度。