第14章 线程和异步编程.doc

《基于VB.NET的.NET Framework程序设计》教学指导手册—详细教案 第14章 线程和异步编程 PAGE 26 PAGE 25 第14章 　线程和异步编程 本章概述： 本章我们将要学习Microsoft? .NET Framework为多线程应用程序和异步编程所提供的支持。公共语言运行库将许多对线程的支持都抽象为类，这些类大大简化了大部分的线程任务。如果要在多线程环境中运行代码，即使不显式地创建自己的线程，也需要理解该代码是如何处理多线程的。在本章节中,我们将会大面积的介绍这方面的知识点。在.NET Framework中，异步编程是远程处理、网络、 HTTP、 TCP、文件I/O、Microsoft ASP.NET和消息队列（也称为MSMQ）所支持的一个特性。这也是我们可以通过本章节了解到的。 教学目标： 掌握创建和管理线程的方法，并能创建线程的安全代码，同时还能掌握使用线程池创建线程的方法。 掌握创建和使用计时器的方法。 掌握使用委托进行异步调用的方法。 教学重点： 在.NET中使用线程这是非常重要的，尤其是在进行多线程编程的时候能使用线程是非常重要的。 线程的安全非常重要，这将会影响到程序代码的安全性，掌握这一点非常重要。 .NET Framework对异步编程的支持是现在比较常用的技术。掌握此技术对于增加学生职业竞争力非常重要。 教学难点： 多线程，超线程之类的词汇我们可能经常听到，但基于线程的开发对于大家还是非常陌生的。需要花时间进行讲解。 异步编程的技术也是一个非常难理解的技术点。但非常重要，需要和学生耐心讲解。 教学资源： 课本 知识点 14.1线程介绍 14.2在.NET中使用线程 14.3线程安全 14.4线程的特殊主题 14.5.NET中的异步编程 实验 实验：使用多线程应用程序 练习1：创建线程安全的方法 练习2：周期性地写入日志文件 练习3：为用户提供状态 练习4：进行异步方法调用 习题 习题1,2,3,4,8对应知识点在.NET中使用线程（14.2） 习题5,6,7,9对应知识点.NET中的异步编程（14.5） 习题10对应知识点线程安全（14.3） 教师光盘 幻灯片 教师光盘:\Powerpnt\2415B_14.ppt 实验文件 教师光盘:\Labfiles\ALLFILES.EXE默认解压目录下C:\Program Files\Msdntrain\2415 习题解答 教师光盘:\Tprep\answer.doc 先修知识 在正式开始学习本章内容以前，学生须具备下列知识基础。 先修知识 推荐补充 了解开发计算机应用程序的基本知识。 《程序设计导论》 了解VB.NET的基本语法。 《VB.NET程序设计语言》 建议学时数 3课时课堂教学＋1课时实验教学 教学过程 14.1线程介绍 教学提示 ： 本节主要达到目的。 了解什么是线程及使用线程进行开发的优缺点。（略讲） 了解.NET对线程从哪几方面进行支持及.NET的线程体系结构。（略讲） 教学内容 教学方法 提示 讲授： 在本章节学习之前，我们必须了解什么是线程？ 线程是指程序的一个指令执行序列，WIN32 平台支持多线程程序，允许程序中存在多个线程。 在单 CPU 系统中，系统把 CPU 的时间片按照调度算法分配给各个线程，因此各线程实际上是分时执行的，在多 CPU 的 Windows NT 系统中， 同一个程序的不同线程可以被分配到不同的 CPU 上去执行。由于一个程序的各线程是在相同的地址空间运行的，因此涉及到了如何共享内存， 如何通信等问题，这样便需要处理各线程之间的同步问题，这是多线程编程中的一个难点。这我们在后面的课程里会和大家介绍。 讲解课本14.1.1 多线程使多个活动看起来似乎是在一个应用程序中同时发生。这就好比我们经常玩的游戏。画面，声音，还有我们做的操作或者指令都是同时进行的。这其实就是一个多线程优点的体现。还可以使用线程来区分不同优先级的任务是另外一个优点。这很简单了。就是可以让不同的操作按照不同的先后顺序执行。同时，多线程使得处理器在等待事件完成的同时还能够处理其他的任务。 讲解课本：14.1.1 同样，有优点就有缺点。线程可能会降低应用程序的性能。用多线程控制代码执行是非常复杂的，并可能产生许多错误。 讲解课本：14.1.1 阅书：14.1.1 幻灯：第3-4页 讲授： 为了支持多线程编程，.NET Framework 提供了自己的命名空间来创建和管理线程，我们要知道System.Threading，System.Threading.Thread。我们看一下书上怎么写的： 讲解课本：14.1.2 .NET Framework中的标准异步设计模式为管理异步操作提供了高效的模型，并且提供了一致的编程模