C#多线程编程实战（原书第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 易格恩·阿格佛温（Eugene Agafonov） 著，黄博文 译

图书标签:

• C#
• 多线程
• 并发编程
• 并行编程
• 异步编程
• Task
• 线程安全
• 锁机制
• 性能优化
• CLR
• 实战

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111561026

版次：1

商品编码：12147384

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 华章程序员书库

开本：16开

出版时间：2017-03-01

用纸：胶版纸

页数：214

内容简介

　　为了创建这样的应用程序，你需要学习如何在程序中有效地使用多个CPU核心。如果你使用的是Microsoft.NET开发平台以及C#编程语言，那么本书将是一个编写高性能、高响应性的应用程序的完美起点。本书的目的是给你提供C#中多线程以及并行编程的详尽指导。我们将从基本概念开始，每章主题比前一章都有所拔高，后展示了现实世界中的并行编程模式以及Windows商店应用示例。

目录

译者序
前　言
第1章　线程基础1
1.1　简介1
1.2　使用C#创建线程2
1.2.1　准备工作2
1.2.2　实现方式2
1.2.3　工作原理4
1.3　暂停线程4
1.3.1　准备工作5
1.3.2　实现方式5
1.3.3　工作原理5
1.4　线程等待6
1.4.1　准备工作6
1.4.2　实现方式6
1.4.3　工作原理7
1.5　终止线程7
1.5.1　准备工作7
1.5.2　实现方式7
1.5.3　工作原理8
1.6　检测线程状态8
1.6.1　准备工作8
1.6.2　实现方式8
1.6.3　工作原理9
1.7　线程优先级10
1.7.1　准备工作10
1.7.2　实现方式10
1.7.3　工作原理12
1.8　前台线程和后台线程12
1.8.1　准备工作12
1.8.2　实现方式12
1.8.3　工作原理13
1.9　向线程传递参数14
1.9.1　准备工作14
1.9.2　实现方式14
1.9.3　工作原理16
1.9.4　更多信息16
1.10　使用C#中的lock关键字16
1.10.1　准备工作16
1.10.2　实现方式16
1.10.3　工作原理18
1.11　使用Monitor类锁定资源19
1.11.1　准备工作19
1.11.2　实现方式19
1.11.3　工作原理21
1.12　处理异常21
1.12.1　准备工作21
1.12.2　实现方式22
1.12.3　工作原理23
第2章　线程同步24
2.1　简介24
2.2　执行基本的原子操作25
2.2.1　准备工作25
2.2.2　实现方式25
2.2.3　工作原理27
2.3　使用Mutex类28
2.3.1　准备工作28
2.3.2　实现方式28
2.3.3　工作原理29
2.4　使用SemaphoreSlim类29
2.4.1　准备工作29
2.4.2　实现方式29
2.4.3　工作原理30
2.4.4　更多信息30
2.5　使用AutoResetEvent类31
2.5.1　准备工作31
2.5.2　实现方式31
2.5.3　工作原理32
2.6　使用ManualResetEventSlim类32
2.6.1　准备工作32
2.6.2　实现方式33
2.6.3　工作原理34
2.6.4　更多信息34
2.7　使用CountDownEvent类34
2.7.1　准备工作34
2.7.2　实现方式34
2.7.3　工作原理35
2.8　使用Barrier类35
2.8.1　准备工作35
2.8.2　实现方式36
2.8.3　工作原理36
2.9　使用ReaderWriterLockSlim类37
2.9.1　准备工作37
2.9.2　实现方式37
2.9.3　工作原理39
2.10　使用SpinWait类39
2.10.1　准备工作39
2.10.2　实现方式39
2.10.3　工作原理41
第3章　使用线程池42
3.1　简介42
3.2　在线程池中调用委托43
3.2.1　准备工作44
3.2.2　实现方式44
3.2.3　工作原理45
3.3　向线程池中放入异步操作46
3.3.1　准备工作46
3.3.2　实现方式46
3.3.3　工作原理47
3.4　线程池与并行度48
3.4.1　准备工作48
3.4.2　实现方式48
3.4.3　工作原理49
3.5　实现一个取消选项50
3.5.1　准备工作50
3.5.2　实现方式50
3.5.3　工作原理52
3.6　在线程池中使用等待事件处理器及超时52
3.6.1　准备工作52
3.6.2　实现方式52
3.6.3　工作原理54
3.6.4　更多信息54
3.7　使用计时器54
3.7.1　准备工作55
3.7.2　实现方式55
3.7.3　工作原理56
3.8　使用BackgroundWorker组件56
3.8.1　准备工作56
3.8.2　实现方式56
3.8.3　工作原理58
第4章　使用任务并行库60
4.1　简介60
4.2　创建任务61
4.2.1　准备工作62
4.2.2　实现方式62
4.2.3　工作原理63
4.3　使用任务执行基本的操作63
4.3.1　准备工作64
4.3.2　实现方式64
4.3.3　工作原理65
4.4　组合任务65
4.4.1　准备工作65
4.4.2　实现方式65
4.4.3　工作原理67
4.5　将APM模式转换为任务68
4.5.1　准备工作68
4.5.2　实现方式68
4.5.3　工作原理70
4.6　将EAP模式转换为任务71
4.6.1　准备工作71
4.6.2　实现方式71
4.6.3　工作原理72
4.7　实现取消选项73
4.7.1　准备工作73
4.7.2　实现方式73
4.7.3　工作原理74
4.8　处理任务中的异常75
4.8.1　准备工作75
4.8.2　实现方式75
4.8.3　工作原理76
4.8.4　更多信息77
4.9　并行运行任务77
4.9.1　准备工作77
4.9.2　实现方式77
4.9.3　工作原理78
4.10　使用TaskScheduler配置任务的执行79
4.10.1　准备工作79
4.10.2　实现方式79
4.10.3　工作原理81
第5章　使用C# 6.083
5.1　简介83
5.2　使用await操作符获取异步任务结果85
5.2.1　准备工作85
5.2.2　实现方式85
5.2.3　工作原理87
5.3　在lambda表达式中使用await操作符87
5.3.1　准备工作87
5.3.2　实现方式87
5.3.3　工作原理88
5.4　对连续的异步任务使用await操作符89
5.4.1　准备工作89
5.4.2　实现方式89
5.4.3　工作原理90
5.5　对并行执行的异步任务使用await操作符91
5.5.1　准备工作91
5.5.2　实现方式91
5.5.3　工作原理92
5.6　处理异步操作中的异常93
5.6.1　准备工作93
5.6.2　实现方式93
5.6.3　工作原理95
5.7　避免使用捕获的同步上下文95
5.7.1　准备工作95
5.7.2　实现方式96
5.7.3　工作原理98
5.8　使用async void方法99
5.8.1　准备工作99
5.8.2　实现方式99
5.8.3　工作原理101
5.9　设计一个自定义的awaitable类型102
5.9.1　准备工作102
5.9.2　实现方式102
5.9.3　工作原理104
5.10　对动态类型使用await105
5.10.1　准备工作105
5.10.2　实现方式105
5.10.

前言/序言

　　不久前，典型的个人计算机的CPU还只有一个计算核心，并且功耗足以煎熟鸡蛋。2005年，英特尔推出了其首款多核心CPU，从此计算机开始向不同的方向发展。低耗电量及多个计算核心变得比提高行计算（row computing）的核心性能更重要。这也导致了编程范式的改变。现在我们需要学习如何有效地使用所有CPU核心来最优化性能，并同时通过在特定时间只运行需要的程序来节省电池电量。除此之外，我们在编写服务器端应用程序时需要有效地利用多个CPU核心，甚至多台计算机来支持尽可能多的用户。
　　为了创建这样的应用程序，你需要学习如何在程序中有效地使用多个CPU核心。如果你使用的是Microsoft .NET开发平台以及C#编程语言，那么本书将是一个编写高性能、高响应性的应用程序的完美起点。
　　本书的目的是给你提供C#中多线程以及并行编程的详尽指导。我们将从基本概念开始，每章主题比前一章都有所拔高，最后展示现实世界中的并行编程模式以及通用Windows应用和跨平台应用示例。
　　本书内容第1章介绍了C#中基本的线程操作。本章解释了什么是线程，使用线程的优缺点，以及与线程相关的其他重要方面。
　　第2章描述了线程交互细节。你将了解为何我们需要协调线程，以及协调组织线程的不同方式。
　　第3章解释了线程池概念。本章展示了如何使用线程池，如何执行异步操作，以及使用线程池的好的和不好的实践。
　　第4章深入讲解了任务并行库（Task Parallel Library，TPL）框架。本章讲述了TPL的所有重要方面，包括任务组合、异常管理及取消操作等。
　　第5章深入解释了最近引入的C#特性——异步方法。你将了解async和await关键字，如何在不同的场景中使用它们，以及await的底层工作机制。
　　第6章描述了.NET框架中并行算法的标准数据结构，并为每种数据结构展示了示例编程场景。
　　第7章深入讲解了并行LINQ基础设施。本章讲述了任务和数据并行度、并行化LINQ查询、调整并行选项、分割查询和集合并行查询结果等内容。
　　第8章解释了如何以及何时使用Reactive Extensions框架。你将学习如何组合事件，如何对事件序列执行LINQ查询等。
　　第9章深入讲解了异步I/O进程，包括文件、网络及数据库等场景。
　　第10章列出了针对常见的并行编程问题的解决方案。
　　第11章讲述了为Windows10、OS X，以及Linux编写异步应用程序。你将学习如何使用Windows 10异步API，以及如何在Windows商店应用中完成后台工作。你也会熟悉跨平台的.NET开发工具和组件。
　　准备事项我们需要Microsoft Visual Studio社区版2015来完成大多数章节的学习。在第11章中，对于OS X和Linux可能需要Visual Studio Code编辑器，当然你也可以使用任何你熟悉的编辑工具。
　　读者对象本书的读者对象为没有或只有少量多线程及异步和并发编程背景的C#开发人员。本书涵盖了C#和.NET生态系统中从基础概念到复杂编程模式及算法的很多与多线程相关的主题。
　　下载示例代码本书的示例代码可登录华章网站中的本书页面下载。

《Concurrency Unleashed: Mastering C Parallel and Asynchronous Programming》 内容简介 在当今日益增长的数据量和对即时响应的需求驱动下，软件性能和可伸缩性已成为衡量应用成功与否的关键指标。多线程和异步编程作为实现高性能和高响应性的核心技术，其重要性不言而喻。本书《Concurrency Unleashed: Mastering C Parallel and Asynchronous Programming》旨在带领开发者深入探索 C 语言在并发编程领域的强大能力，从基础概念到高级模式，提供一套系统、实战的解决方案，帮助您构建更高效、更具扩展性的 C 应用程序。 本书并非对某个特定版本 C 语言特性的简单罗列，而是致力于构建一套完整的并发编程思维框架。我们将从最基础的线程模型入手，逐层深入，剖析线程的创建、管理、同步与通信等核心机制。您将理解不同线程调度策略的影响，掌握如何有效地利用多核处理器，避免常见的性能瓶颈。 第一部分：理解并发的基础 在正式进入 C 的并发编程实践之前，本书将首先为你打下坚实的基础。我们将从线程的生命周期开始，详细解析线程的创建、启动、就绪、运行、阻塞、终止等各个阶段，以及影响线程行为的关键因素。你将学会如何创建和管理线程，理解`Thread`类的强大功能，并了解其局限性。 随后，我们将聚焦于线程同步这一并发编程中的核心挑战。本书将深入讲解各种同步原语，包括互斥锁（`lock`）、信号量（`Semaphore`）、事件（`EventWaitHandle`）等，并演示它们在保护共享资源、避免竞态条件方面的作用。你将学习如何精确地运用这些工具，确保数据的一致性和程序的健壮性。 此外，线程间通信是并发程序设计的另一重要环节。我们将探讨多种通信方式，例如共享变量、消息队列、事件委托等，并分析不同场景下最适合的通信模式。你将了解到如何在多线程环境中安全有效地传递数据，实现线程间的协同工作。 第二部分：C 的并发工具箱 C 语言提供了丰富的内置库和语言特性来简化并发编程。本书将全面介绍这些工具，并展示它们在实际应用中的用法。 Task Parallel Library (TPL)：TPL 是 C 中实现并行和异步编程的基石。你将深入学习 `Task` 和 `Task` 的概念，理解其非阻塞的执行方式，以及如何利用 `Parallel` 类进行数据并行处理。我们将演示如何使用 `Parallel.For`、`Parallel.ForEach` 和 `Parallel.Invoke` 来轻松实现高效的并行计算。 异步编程模型 (APM, EAP, TAP)：本书将系统梳理 C 中异步编程的演进历程，从传统的 APM 和 EAP，重点介绍现代化的 TAP（Task-based Asynchronous Pattern）。你将全面掌握 `async` 和 `await` 关键字的强大威力，学会编写简洁、易读的异步代码，有效处理 I/O 密集型和 CPU 密集型操作，极大地提升应用程序的响应能力。 PLINQ (Parallel LINQ)：PLINQ 允许你以并行的方式执行 LINQ 查询，显著提高处理大规模数据集时的性能。我们将展示如何将现有的 LINQ 查询转换为 PLINQ，并探讨其适用的场景和潜在的性能调优技巧。 Concurrent Collections：为了简化并发集合的管理，C 提供了 `System.Collections.Concurrent` 命名空间下的各种线程安全集合，如 `ConcurrentBag`、`ConcurrentDictionary`、`ConcurrentQueue` 和 `ConcurrentStack`。本书将详细介绍这些集合的用法，帮助你避免在访问共享集合时引入并发问题。 第三部分：高级并发模式与挑战 掌握了基础工具后，我们将进一步探索更高级的并发模式和常见的挑战，助你应对更复杂的应用场景。 Actor 模型：本书将介绍 Actor 模型作为一种高度可扩展且容错的并发编程范式。你将了解 Actor 的概念、消息传递机制，以及如何在 C 中实现 Actor 模型，例如使用第三方库或自行构建。 响应式编程：我们将探讨响应式编程的思想，以及如何在 C 中实现它。你将了解事件流、可观察序列等概念，并学习如何利用 Rx.NET 等库来构建对事件驱动的、具有高度弹性的应用程序。 并发中的错误处理与调试：并发程序中的错误往往难以复现和定位。本书将提供一套行之有效的错误处理策略，包括异常传播、Cancellation Tokens 的运用，以及利用 Visual Studio 等调试工具进行并发程序的调试技巧。 性能优化与陷阱规避：我们将深入剖析并发编程中常见的性能陷阱，如死锁、活锁、锁粒度问题、线程饥饿等，并提供相应的规避和优化方法。你将学习如何通过性能分析工具识别瓶颈，并对并发代码进行细致的调优。 分布式并发：虽然本书的重点在于单机 C 并发，但我们将触及分布式并发的一些基本概念，例如如何通过消息队列或 RPC 等机制在不同进程或机器之间进行通信和协调，为构建更大型的分布式系统奠定基础。 本书特色 由浅入深，系统性强：从基础概念到高级模式，循序渐进，构建完整的并发编程知识体系。 理论与实践相结合：每个概念都配有大量清晰、可运行的代码示例，帮助读者快速理解和掌握。 关注实际问题：本书重点解决开发者在实际项目中遇到的并发挑战，提供可落地解决方案。 剖析性能瓶颈：深入分析常见的性能问题，指导读者进行有效的性能调优。 前沿技术展望：涵盖了异步编程、响应式编程等现代并发技术，帮助读者紧跟技术发展潮流。 目标读者 需要构建高性能、高响应性 C 应用程序的初中级 C 开发者。 对并发编程感到困惑，希望系统学习 C 并发技术的开发者。 寻求提升 C 应用程序可伸缩性和稳定性的资深开发者。 希望掌握现代异步编程和并行处理技术的 .NET 开发者。 通过阅读《Concurrency Unleashed: Mastering C Parallel and Asynchronous Programming》，您将能够自信地驾驭 C 的并发编程能力，构建出更卓越、更具竞争力的软件产品。让我们一起释放 C 的并发潜能，迎接更高效的编程时代。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是太棒了，彻底改变了我对 C 多线程的理解。以前我总觉得多线程像个黑盒子，能用就行，但遇到问题就束手无策。这本书简直就像是为我量身定做的，从最基础的概念讲起，一点点深入到各种复杂的场景。我尤其喜欢它在讲解同步机制的部分，比如 `lock` 语句、`Monitor` 类，还有 `SemaphoreSlim` 和 `Mutex`，作者都用非常形象的比喻和清晰的代码示例来解释，让我不再只是死记硬背 API，而是真正理解了它们的工作原理和适用场景。书中还涉及了 `Task` 并行库，这是 C 4.0 之后引入的强大工具，作者不仅详细介绍了 `Task` 的创建、执行和结果获取，还深入讲解了如何利用 `async` 和 `await` 来编写异步代码，这对我来说简直是福音，告别了繁琐的回调地狱。书中的实战案例也非常贴合实际开发需求，比如处理大量的并发请求、构建响应式的 UI 界面、实现高效的数据并行处理等等，我可以直接将学到的知识应用到我的项目中，解决了很多棘手的性能瓶颈。总的来说，这本书的深度和广度都非常令人满意，既有理论的高度，又有实践的温度。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构设计非常合理，从基础概念到高级应用，循序渐进，非常适合有一定 C 基础的开发者。我特别喜欢书中对并发设计模式的讨论，比如生产者-消费者模式、读写锁模式等，这些模式的应用场景和实现方式都介绍得非常清晰，能够帮助我快速地在实际项目中找到解决方案。书中还介绍了一些与并行计算相关的技术，比如 `Parallel.For` 和 `Parallel.ForEach`，它们能够极大地简化并行迭代的编写，并且能够自动地利用多核处理器来加速计算。我尝试着用这些方法来优化我项目中一些耗时的数据处理任务，效果非常显著。另外，作者对异常处理在多线程环境下的特殊性也进行了详细的阐述，这通常是开发者容易忽视但又非常重要的一点。了解如何在多线程环境下正确地捕获和处理异常，能够避免程序崩溃，提高健壮性。总而言之，这本书不仅提供了丰富的技术知识，还传授了良好的编程思想和实践方法，是我在 C 多线程领域学习道路上的重要指引。

评分☆☆☆☆☆

老实说，这本书的某些章节对我来说还是有点挑战的。作者在讲解一些高级主题时，比如内存模型、原子操作以及一些底层的同步机制，确实需要一定的 C 和计算机底层知识基础。我第一次读到关于内存排序和缓存一致性的时候，脑子几乎是宕机状态，感觉离我平时的业务开发有点远。不过，当我带着问题去回顾和理解这些内容时，才发现它们对于编写真正高性能、高可靠性的并发程序是多么重要。书中对 `Interlocked` 类的使用讲解得非常细致，通过一系列简单的原子操作，能够实现复杂的同步逻辑，这在很多性能敏感的场景下非常有用。还有对 `CancellationToken` 的讲解，这对于实现可取消的异步操作至关重要，能够有效地避免资源浪费和提高程序的响应性。虽然有些地方我可能需要反复阅读，甚至结合其他资料来加深理解，但我相信，随着我技术经验的增长，这本书的价值会越来越凸显。它不是一本让你快速上手就能写出多线程代码的书，而是一本让你真正理解多线程编程“为什么”和“如何”的书。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书的过程，更像是一次深入的探索之旅。作者并没有满足于介绍 C 提供的各种多线程 API，而是进一步挖掘了它们背后的实现原理和性能考量。我特别受启发的部分是关于线程池的工作细节，它解释了为什么在某些情况下创建新线程比重用线程池中的线程更有效率，以及如何根据具体应用场景来调整线程池的大小。书中对 `TaskScheduler` 的讲解也让我茅塞顿开，理解了任务是如何被调度到不同的线程上的，这对于掌握更高级的并发控制非常有帮助。我曾经以为 `Task` 就是简单地封装了线程，读了这本书才明白，它是一个更强大、更灵活的任务执行框架。此外，书中对单元测试在多线程环境下的挑战也进行了讨论，并且提供了一些实用的建议和技巧，这对于保证多线程代码的质量至关重要。这本书的内容非常丰富，覆盖了从入门到精通的各个层面，并且始终保持着对细节的关注和对原理的深入剖析，让我受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

这本书的学习曲线相当陡峭，但如果你能坚持下来，收获绝对是巨大的。作者并没有选择把所有的细节都一股脑地抛给你，而是层层递进，让你在不知不觉中建立起对多线程编程的深刻认识。我尤其欣赏它对于线程安全问题的分析，书中列举了各种常见的死锁、竞态条件等问题，并且详细阐述了如何通过各种同步原语来规避这些风险。它不仅教你如何“写”多线程代码，更重要的是教你如何“思考”多线程代码，如何预见潜在的问题并提前防范。我曾经在项目中遇到过一个非常难以调试的并发 bug，花费了大量时间才找到根源，如果当时我读了这本书，很多弯路都可以避免。书中对 `ThreadPool` 的讲解也非常到位，深入剖析了线程池的工作机制，以及如何通过配置来优化线程池的性能，这对于理解 C 中任务的调度和执行至关重要。另外，作者对并发集合类的介绍也很有价值，比如 `ConcurrentDictionary` 和 `ConcurrentQueue`，它们在多线程环境下提供了安全高效的访问方式，能够简化很多并发编程的复杂性。总而言之，这是一本需要你投入时间和精力去钻研的书，但绝对值得。

评分☆☆☆☆☆

做活动很划算

评分☆☆☆☆☆

好书，值得一看

评分☆☆☆☆☆

速度很快，是正品，一次满意的购物

评分☆☆☆☆☆

价格便宜质量非常好！！！

评分☆☆☆☆☆

物流很快还没来得及看，总体来说挺好的

评分☆☆☆☆☆

给老公买的书，老公说挺好的

评分☆☆☆☆☆

很薄的一本书，看了不少了，写得很清楚，都用实例来理解

评分☆☆☆☆☆

还不错，适合一定基础的读者

评分☆☆☆☆☆

不错