前言
多线程编程是提升应用程序性能和响应能力的关键技术之一。C# 提供了强大的多线程支持，能够轻松创建并发任务，优化资源利用，并改善用户体验。然而，实现多线程的同时，如何安全有效地管理这些线程（如启动、停止、暂停和继续）是一个重要的问题。
大部分初学者在学习C#上位机编程时，多线程是一个很难逾越的鸿沟，不合理地使用多线程，会导致经常出现各种奇怪的问题，这也是很多初学者不敢使用多线程的原因。但是在实际开发中，多线程是一个不可避免的技术栈，基本上每个项目都会使用到，因此学好多线程技术，很重要。
本文将深入探讨如何使用 C# 实现多线程的启动、停止、暂停和继续功能。我们将介绍相关的理论基础，分享实用代码示例，并讨论最佳实践和常见问题的解决方案。
多线程原理
什么是多线程？
多线程是一种编程技术，允许一个程序同时运行多个独立的执行流程，每个执行流程称为一个线程。通过这种方式，程序可以提高并发性和效率，更有效地利用系统资源。
单核CPU与多线程
想象一下创业初期的情景：你可能需要身兼多职，既要处理业务，又要负责技术支持，还要管理财务。虽然你看似在"同时"完成这些任务，但实际上你是通过高效的时间管理来快速切换不同职责，从而营造出多任务并行的假象。
这正是单核CPU实现多线程的方式------通过时间片轮转（Time-Slicing）机制，CPU在极短的时间间隔内（通常为10-100毫秒）快速切换不同的线程，使得用户感觉所有任务都在同时进行。
多核CPU与多线程
随着计算机技术的进步，现代CPU大多具备多个核心（如8核、16核等），每个核心都可以独立执行任务。这种多核架构真正实现了多线程的优势：多个线程可以在不同的核心上同时运行，从而使多段逻辑能够并行处理。
充分利用多核CPU的多线程能力，不仅可以显著提升应用程序的性能，还能最大限度地发挥硬件潜力。如果不使用多线程，就如同拥有一辆高性能跑车却只用于日常代步，未能充分发挥其优势。
多线程发展
多线程的重要性与挑战
尽管多线程技术能够显著提升代码的执行效率和CPU资源利用率，许多开发者仍然对其望而却步。主要原因在于，如果使用不当，多线程可能会引发各种难以调试的问题，如竞态条件、死锁和数据不一致等。
理解多线程的本质
重要的是要认识到，多线程本质上是"不可控"的。不应将其视为简单的开关机制------需要时开启，不需要时关闭。实际上，多线程的执行依赖于CPU调度器的决定。
当我们说"启动多线程"时，实际上是告诉操作系统这个线程可以运行了，但具体何时开始或停止，则由CPU根据当前系统状态来决定。因此，开发人员只能通过间接的方式控制线程的行为。
.NET 框架中的多线程演进
微软在多线程支持方面不断进步，.NET 框架也经历了多个版本的迭代：
.NET 1.0：引入了 Thread 类，提供了基本的多线程支持。
.NET 2.0：推出了 ThreadPool 线程池，提高了线程管理和资源利用的效率。
.NET 3.0：引入了 Task 类，简化了并发任务的管理，并逐渐成为多线程编程的最佳实践。
.NET 4.0：增加了 Parallel 类库，支持并行编程，进一步提升了复杂任务处理的能力。
.NET 4.5：引入了 async/await 关键字，使得异步编程更加简洁直观，极大地方便了编写非阻塞代码。
控制多线程的方法
.NET 框架提供的接口（方法）允许开发人员间接地控制多线程的启动、停止、暂停和继续。这些工具不仅简化了多线程编程，还提高了代码的安全性和可靠性。
例如：
启动线程：使用 Thread.Start() 或 Task.Run() 来启动新线程或任务。
停止线程：通过设置取消标记或使用 CancellationToken 安全终止线程。
暂停与继续线程：利用信号量、事件等待句柄 (EventWaitHandle) 和其他同步原语实现线程的暂停和恢复。
多线程启停
Task 类是 .NET 中用于处理多线程和异步操作的核心类之一，提供了丰富的 API 函数，使得多线程管理变得更加简单和直观。Task 支持多种启动方式，如 Task.Run、Task.Factory.StartNew 和 Start 等。
下面将以 Task.Run 为例，演示如何使用多线程实现一个简单的案例。
创建一个简单的程序，其中包含一个值类型的变量，该变量每间隔 100 毫秒自增一次，当达到某个设定值后重新从零开始计数，并将当前值显示在界面上。这个例子展示了如何在后台线程中执行重复任务，并安全地更新 UI 线程上的控件。
所以该任务执行代码如下：
我们可以看到在方法里调用了一个cts对象，这个对象就是CancellationTokenSource的对象，因此我们需要创建一个CancellationTokenSource对象cts，同时在属性CurrentValue中，要显示控件的值，这里需要用到委托实现跨线程访问的问题，这个我们后续专题讲解，代码如下：
然后在启动线程按钮的事件里，编写代码如下：
停止线程按钮的事件里，只需要调用cts的Cancel方法即可：
我们可以看到，这里就是通过cts来控制cts的IsCancellationRequested属性，进而实现多线程的控制，这里的cts.IsCancellationRequested类似于一个布尔类型的标志位，但是CancellationTokenSource的作用不仅如此，还可以在此基础上实现多线程超时判断，注册事件等更复杂的多线程操作。
多线程暂停继续
多线程的暂停继续，.NET为我们提供了另外一个对象------ManualResetEvent，这个对象会有一个值，这个值是布尔类型，就像一个门闸一样，True是打开门闸，False是关闭门闸，所以想要暂停多线程就调用这个对象的Reset方法，想要继续多线程就调用这个对象的Set方法，使用非常简单。首先我们创建一下这个对象，可以通过构造方法，给这个对象赋初始值，我这里为True，这样就能直接运行，不会阻塞，代码如下：
但是如果希望这个对象与多线程有所联系，必须要在多线程的方法里体现这个对象的作用，这个是调用这个对象的WaitOne方法，表示在调用的地方阻塞住，通过判断True或者False来决定是否继续执行，就像大家开车过高速收费站一样，即使现在普遍采用ETC了，在入口也需要减速，有一个ETC识别的过程，识别成功才会抬杆，识别不对，杆子是不会自动抬起的，这个是一样的道理。所以线程执行代码修改如下：
对比一下，其实就是加了一个manual.WaitOne()。线程暂停继续代码如下：
暂停继续的使用除了ManualResetEvent，还有一个AutoResetEvent，AutoResetEvent和ManualResetEvent的用法基本上是一样的，这里就不过多赘述，大家可以自己尝试一下。
这两者的区别在于一个是手动，一个是自动，AutoResetEvent会在置位之后自动复位，这样体现在多线程里，就是会只执行一次，就像大家进小区一样，如果有10辆车在排队，这时候如果自动模式，每次都要抬杆落杆，每次只允许进一辆车，如果是手动模式，可以由保安控制门闸打开，等10辆车都进去之后，再由保安将门闸关闭。
总结
多线程技术虽然强大，但也伴随着一定的复杂性和风险。理解其本质，并熟练掌握 .NET 框架提供的工具和最佳实践，可以帮助大家更好地面对这些问题，充分利用多核 CPU 的性能优势。随着 .NET 框架的不断演进，多线程编程变得越来越简单和安全，为程序开发提供了坚实的基础。
最后
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作者：上位机Guide
出处：mp.weixin.qq.com/s/MVU6umz9fPSnpazOqBkbvw
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