مقاله - MultiThreading چیست؟

[TAHA]

مقدمه -
گاهی اوقات ممکن است که شما بخواهید برنامه شما دو یا چند عمل را به طور همزمان انجام دهد و یا اینکه نیاز به انجام عملیاتی که مدت زمان زیادی به طول می انجامد و یا زمان انجام آن معلوم نیست ، باشد ، بدون اینکه برنامه شما از دسترس کاربر خارج شود و به اصطلاح برنامه شما تا پایان یافتن عملیات قفل کند و همچنین کاربر بتواند عملیات را متوقف/معلق/شروع دوباره نماید . در چنین موقعیتی نیاز به MultiThreading حس میشود . به فرض مثال کد زیر را در نظر بگیرید :



For i As Integer = 0 To 10000000
For i2 As Integer = 0 To 100
'Do Nothing
Next
Next
هنگامی که این عملیات شروع میشود ، کاربر توانایی کار با برنامه تا پایان یافتن آن را نخواهد داشت .

Thread چیست؟
Thread نامی برای جریان اجرای یک عملیات خاص میباشد و هنگامی که برنامه شما دارای چند Thread میباشد بدان معناست که قسمت های مختلفی از کد برنامه شما به طور همزمان در حال اجرا شدن میباشند . در حقیقت کامپیوتر زمان پردازش یک عملیات را به قسمت(slice) های مختلفی تقسیم میکند و هنگامی که شما یک Thread جدید را آغاز میکنید کامپیوتر قسمتی از زمان را به آن اختصاص میدهد . لازم به ذکر است که برنامه شما از ابتدا دارای یک Thread اصلی (Main Thread) برای اجرا کد مربوط به آن میباشد .

کار خود با Thread ها را آغاز مینماییم :
میخواهیم برنامه ای بنویسیم که تا یک عدد معین عملیات شمارش را انجام دهد .
1 – یک پروزه Windows Apploication به نام MutiThreading Sample ایجاد نمایید .
2 – یک Button به نام btnStart و یک TextBox به نام txtMAX به فرم اضافه نمایید .
3 – یک کلاس به نام clsCounter به پروژه اضافه کرده و کد زیر را در داخل آن قرارهید :



Public Class clsCounter
Public MAX As Integer
Public Event CountingFinished(ByVal Number As Integer)
Sub StartCounting()
Dim intTotal As Integer
For i As Integer = 0 To MAX
intTotal += 1
Next
RaiseEvent CountingFinished(intTotal)
End Sub
End Class
توضیحات در مورد کد فوق :
• وظیفه این کلاس شمردن از 1 تا مقدار MAX میباشد .
• رویدادی با نام CountingFinished تعریف کردیم که هنگامی که عملیات شمارش به پایان برسد اتفاق می افتد .
• متد StartCounting از 1 تا مقدار intMax را شماره کرده و در هر بار اجرای حلقه یک واحد به مقدار متغیر intTotal اضافه میشود که در نهایت مساوی با مقدار MAXخواهد بود .
• پس از پایان شمارش رویداد CountingFinished را همراه با پاس کردن متغیر intTotal به آن اجرا مینماییم .

حال ما باید در هنگامی که دکمه کلیک میشود یک Thread جدید ایجاد کرده و سپس متد StartCounting کلاس clsCounter را اجرا کرده و رخدادن رویداد CountingFinished را کنترل نماییم . در زمانی که عملیات شمارش انجام میشود ما میتوانیم رابط کاربری را کنترل کرده و کاربر توانایی کار با برنامه را دارد .

حال کد زیر را به پروژه خود اضافه نمایید :



Sub CountingFinishedEventHandler(ByVal N As Integer)
System.Windows.Forms.MessageBox.Show("Counting Finished!")
End Sub
Private Sub Button1_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles btnStart.Click
Dim CounterClass As New clsCounter
Dim CountingThread As New Threading.Thread(AddressOf CounterClass.StartCounting)
CounterClass.MAX = Val(txtMax.Text)
AddHandler CounterClass.CountingFinished, AddressOf CountingFinishedEventHandler
CountingThread.Start()
End Sub
توضیحات در مورد کد فوق :
•ابتدا یک پروسیجر برای کتترل رویداد CountingFinished مربوط به کلاس Counter ایجاد مینماییم . هنگامی که رویداد اتفاق بیافتد(عملیات شمارش به پایان برسد) ، پیغامی مبنی بر پایان یافتن عملیات به کاربر نشان داده خواهد شد .
• در رویداد Click شی ء btnStart ، ابتدا یک نمونه از کلاس CounterClass ایجاد مینماییم .
• سپس برای ایجاد شی ء Thread ، آدرس متذ clsCounter.StartCounting را به سازنده کلاس Thread پاس مینماییم به طوری که متد clsCounter.StartCounting را بعد از آوردن کلمه کلیدی addressof ، می آوریم .
• بعد ، توسط کلمه کلیدی Addhandle ، کنترل کننده رویداد که CountingFinishedEventHandler نام دارد را به رویداد clsCounter.CountingFinished متصل مینماییم .
• در آخر نیز توسط متد Start مربوط به شیء CountingThread ، عملیات را آغاز مینماییم .

برخی متدهای دیگر مربوط به شی ء Thread :
Suspend و Resume : در حالی که یک Thread در حال اجراست ، توسط متد Suspend میتوانید آن را معلق کنید که منجر به متوقف شدن آن تا زمانی که متد Resume اجرا شود ، خواهد گردید .
Abort : Thread را متوقف میکند .
Sleep : توسط این متد میتوانید اجرای Thread را برای پاره ای از زمان (برحسب میلی ثانیه) به حالت تعلیق دربیاورید .


اولویت بندی Thread ها :
شما کنترل بیشتری بر روی Threadها دارید و میتوانید مقدار زمانی که هر Thread نسبت به دیگر Thread ها دریافت میکند را از طریق خاصیت Priority تنظیم نمایید . این خاصیت توسط یکی از ثابت های شمارشی زیر که عضوی از ThreadPriority میباشد تنظیم میشود :
ThreadPriority.AboveNormal : اولویت بالاتری به Thread میدهد .
ThreadPriority.LowerPriority : اولویت پایین تری به Thread میدهد .
ThreadPriority.HighestPriority : بالاترین اولویت را به Thread میدهد .
ThreadPriority.LowestPriority : پایین ترین اولویت را به Thread میدهد .
ThreadPriority.Normal : تولویت نرمال را به Thread میدهد .

پیدا کردن وضعیت Thread :
وضعیت یک Thread را میتوانیم به وسیله خاصیت ThreadState به دست بیاوریم که به وسیله یکی از ثابتهای شمارشی System.Threading.ThreadState معین میگردد .
System.Threading.ThreadState.Initialized : بیان میکند که Thread مقداردهی اولیه شده اما هنوز شروع نگردیده است .>System.Threading.ThreadState.Ready : Thread آماده است .
System.Threading.ThreadState.Running : بیان میکند که Thread در حال اجرا است .
System.Threading.ThreadState.Standbye : بیان میکند که Thread در حالت آماده به کاراست .
System.Threading.ThreadState.Initialized :بیان میکند که Thread به پایان رسیده است .
System.Threading.ThreadState.Transition : بیان میکند که Thread بین دو وضعیت بوده و در حالت انتقال از وضعیتی به وضعیت دیگر است .
System.Threading.ThreadState.Unknown : بیا میکند که وضعیت Thread معلوم نیست .
System.Threading.ThreadState.Wait : بیان میکند که Thread در حالت انتظار است .