C# 多线程管理：启动、停止、暂停与恢复操作

在 C# 中，多线程编程可以通过 Thread 类或更高级的并行库（如 Task）来管理。线程的生命周期包括启动、暂停、恢复以及停止等操作。在一些多线程应用场景中，如何管理线程的状态，确保线程安全与高效运行，是开发中的一个重要任务。本文将详细探讨如何在 C# 中启动、停止、暂停与恢复线程操作，并提供相关的实现示例。

1. 启动线程

启动线程是创建线程的第一步，通常通过 Thread 类来创建和启动线程。线程启动后会执行指定的工作方法。

代码示例：

using System;
using System.Threading;

public class Program
{
    private static void PrintNumbers()
    {
        for (int i = 1; i <= 5; i++)
        {
            Console.WriteLine(i);
            Thread.Sleep(1000);  // 模拟任务的延时
        }
    }

    public static void Main()
    {
        // 创建线程并启动
        Thread thread = new Thread(PrintNumbers);
        thread.Start();

        Console.WriteLine("Main thread continues executing...");
    }
}

解释：

new Thread(PrintNumbers)：创建一个新的线程，指定要执行的方法 PrintNumbers。
thread.Start()：启动线程，使其开始执行指定的方法。
Thread.Sleep(1000)：模拟线程任务的延时，每次输出数字时暂停 1 秒。

2. 停止线程

线程一旦开始执行，可以通过不同的方式停止它。需要注意的是，强制停止线程是不推荐的，因为它可能导致资源未释放或状态不一致。C# 中没有直接的停止方法，但可以通过一个标志来控制线程的停止。

代码示例：

using System;
using System.Threading;

public class Program
{
    private static bool stopRequested = false;

    private static void PrintNumbers()
    {
        int i = 1;
        while (!stopRequested)
        {
            Console.WriteLine(i++);
            Thread.Sleep(1000);
        }
    }

    public static void Main()
    {
        // 启动线程
        Thread thread = new Thread(PrintNumbers);
        thread.Start();

        // 主线程等待 5 秒
        Thread.Sleep(5000);

        // 请求停止线程
        stopRequested = true;

        Console.WriteLine("Main thread ends.");
    }
}

解释：

stopRequested 是一个标志变量，线程在执行过程中检查它。如果该标志被设置为 true，线程就会停止执行。
在主线程中，我们通过 Thread.Sleep(5000) 等待 5 秒后，设置 stopRequested 为 true，请求线程停止。

3. 暂停线程

C# 的 Thread 类没有内置的暂停功能，但我们可以利用 Monitor.Wait 和 Monitor.Pulse 来实现线程暂停与恢复。这种方式通过同步对象的控制来暂停和恢复线程。

代码示例：

using System;
using System.Threading;

public class Program
{
    private static bool paused = false;
    private static object lockObj = new object();

    private static void PrintNumbers()
    {
        int i = 1;
        while (i <= 5)
        {
            lock (lockObj)
            {
                if (paused)
                {
                    Console.WriteLine("Thread paused...");
                    Monitor.Wait(lockObj);  // 暂停线程，等待恢复信号
                }
                Console.WriteLine(i++);
                Thread.Sleep(1000);
            }
        }
    }

    public static void Main()
    {
        Thread thread = new Thread(PrintNumbers);
        thread.Start();

        Thread.Sleep(3000);  // 等待 3 秒后暂停线程
        lock (lockObj)
        {
            paused = true;
            Console.WriteLine("Main thread paused the worker thread.");
        }

        Thread.Sleep(3000);  // 暂停 3 秒后恢复线程
        lock (lockObj)
        {
            paused = false;
            Monitor.Pulse(lockObj);  // 恢复线程执行
            Console.WriteLine("Main thread resumed the worker thread.");
        }
    }
}

解释：

Monitor.Wait(lockObj)：使当前线程等待，直到另一个线程通过 Monitor.Pulse 发送恢复信号。
Monitor.Pulse(lockObj)：通知等待的线程恢复执行。

4. 恢复线程

恢复线程操作与暂停线程密切相关，恢复线程通常是通过 Monitor.Pulse 或设置标志来唤醒暂停的线程。这里的核心是同步控制，确保线程在合适的时机恢复。

优化示例：

如果需要更复杂的多线程操作（例如多个线程间的暂停与恢复），可以考虑使用 ManualResetEvent 或 AutoResetEvent 这样的同步机制来更清晰地控制线程的状态。

using System;
using System.Threading;

public class Program
{
    private static AutoResetEvent autoEvent = new AutoResetEvent(false);

    private static void PrintNumbers()
    {
        int i = 1;
        while (i <= 5)
        {
            Console.WriteLine(i++);
            Thread.Sleep(1000);

            // 等待恢复信号
            autoEvent.WaitOne();
        }
    }

    public static void Main()
    {
        Thread thread = new Thread(PrintNumbers);
        thread.Start();

        Thread.Sleep(3000);  // 等待 3 秒后暂停线程
        Console.WriteLine("Pausing thread...");
        autoEvent.Reset();  // 暂停线程

        Thread.Sleep(3000);  // 暂停 3 秒后恢复线程
        Console.WriteLine("Resuming thread...");
        autoEvent.Set();  // 恢复线程
    }
}

解释：

AutoResetEvent 用于线程间的同步，它的 WaitOne 方法会使线程阻塞，直到调用 Set() 方法来恢复线程执行。

5. 总结

在 C# 中管理线程的启动、停止、暂停和恢复操作是多线程编程中的核心任务之一。通过适当的同步机制，如 Monitor、AutoResetEvent 和标志变量，可以实现对线程状态的有效控制。

启动线程：通过 Thread.Start() 方法来启动线程。
停止线程：通过设置标志变量控制线程的停止。
暂停与恢复线程：通过 Monitor.Wait 和 Monitor.Pulse 或 AutoResetEvent 来实现线程的暂停与恢复操作。
线程同步：在涉及多个线程操作时，确保正确使用同步机制来避免数据竞争和死锁。

通过这些基本操作，你可以在 C# 中高效地管理线程生命周期，从而更好地实现并发与多任务处理。

C# 多线程管理：启动、停止、暂停与恢复操作