什么是多线程程序，它究竟是如何工作的？我读了一些文件，但我很困惑。我知道代码是逐行执行的，但我不明白程序是如何管理的
一个简单的答案将不胜感激。请举个例子(只有动画！)
什么是多线程程序，它究竟是如何工作的？
这个问题的有趣之处在于，有关于这个主题的完整书籍，但对很多人来说仍然难以捉摸。我将试着按照下面详述的顺序进行解释。
请注意，这只是提供一个要点，这样的答案永远无法达到所需的深度和细节。关于视频，我遇到的最好的是付费订阅的一部分(Wintellect和Pluralsight)，如果你还没有订阅，请查看是否可以试听：
Jeffery Ritcher的Wintellect(来自他的书，CLR via C#，与线程基础有相同的章节)Mike Woodring 的CLR线程
解释顺序
- 什么是线程
- 为什么要引入线程，主要目的是什么
- 陷阱以及如何使用同步结构来避免它们
- 线程与线程池
- API多线程编程的发展，如并行API、任务API
- 并发集合，用法
- 异步Await，线程但没有线程，为什么它们最适合IO
什么是线程？
它是软件实现，它纯粹是Windows操作系统概念(multi-threaded architecture)，它是最低限度的工作单元。windows操作系统上的每个进程都至少有一个线程，每个方法调用都在该线程上完成。每个进程可以有多个线程，并行地执行多个任务(提供硬件支持)。其他基于Unix的操作系统是多进程架构，事实上，在Windows中，即使是像Oracle.exe这样最复杂的软件，也有用于不同关键后台操作的多线程单进程。
为什么引入线程，主要目的是什么？
与并发是主要目的的看法相反，正是健壮性导致了线程的引入，想象一下Windows上的每个进程都在使用相同的线程运行(在最初的16位版本中)，其中一个进程崩溃，这在大多数情况下只意味着系统重新启动以恢复。并发操作线程的使用，因为每个进程中可以调用多个线程，这一点很明显。事实上，充分利用具有多核的处理器是非常重要的。
陷阱以及如何避免使用同步结构？
更多的线程意味着同时完成更多的工作，但当访问相同的内存时，问题就来了，尤其是对于Write，因为这可能会导致：
- 内存损坏
- 比赛条件
另外，另一个问题是线程是一种非常昂贵的资源，每个线程都有一个线程环境块，内核内存分配。同样，为了调度处理器核心上的每个线程，需要花费时间进行上下文切换。滥用很可能会导致巨大的性能损失，而不是改进。为了避免与线程相关的损坏问题，根据需求使用同步结构(如lock, mutex, semaphore,)非常重要。读取总是线程安全的，但写入需要适当的同步。
线程与线程池？
真正的线程不是我们在C#.Net中使用的线程，它只是调用Win32线程的托管包装器。挑战仍然存在于用户严重滥用的能力上，比如调用远远超过所需数量的线程，分配处理器相关性，所以我们请求一个标准池来对工作项及其窗口进行排队，这不是更好吗？窗口决定何时需要新线程，何时现有线程可以调度工作项。线程是一种昂贵的资源，需要在使用中进行优化，否则可能是祸不单行。
多线程编程的发展，如并行API、任务API
从.Net 4.0开始，各种新的API Parallel.For、Parallel.ForEach用于数据并行化和任务并行化，使在系统中引入并发变得非常简单。这些API再次在内部使用线程池工作。任务更像是将工作安排在未来某个时间。现在引入并发是轻而易举的事，尽管仍然需要同步结构来避免内存损坏，但可以使用竞争条件或线程安全集合。
并发集合，用法？
类似ConcurrentBag, ConcurrentQueue, ConcurrentDictionary(System.Collections.Concurrent的一部分)的实现是固有的线程安全的，使用spin-wait，并且比显式Synchronization更容易、更快。也更容易管理和工作。还有另一组API，如ImmutableListSystem.Collections.Immutable，可通过nuget获得，它们是线程安全的，因为它们在内部创建了另一个数据结构副本。
Async Await，有线程但没有线程，为什么它们最适合IO
这是并发的一个重要方面，用于IO调用(磁盘、网络)，迄今为止讨论的其他API用于基于计算的并发，因此线程很重要，使其更快，但对于IO调用，线程除了等待调用返回外别无用处，IO调用在基于硬件的队列IO Completion ports上处理
在厨房里可以找到一个简单的类比。
你可能以前用过食谱烹饪——从指定的食材开始，按照食谱中指示的步骤烹饪，最后你(希望)有一道美味的菜可以吃了。如果您这样做，那么您已经执行了传统(非多线程)程序。
但是，如果你必须做一顿完整的饭，其中包括许多不同的菜肴，该怎么办？做这件事的简单方法是从第一个食谱开始，按照食谱上说的做每一件事，做完后，把完成的菜(和第一个食谱)放在一边，然后从第二个食谱开始开始，按照它说的做，把第二个菜(和第二个方案)放在旁边，以此类推，直到你一个接一个地看完所有食谱。这是可行的，但你最终可能会在厨房里呆上10个小时，当然，当最后一道菜准备好吃的时候，第一道菜可能已经凉了，不好吃了。
因此，你可能会像大多数厨师一样，同时开始制作几种食谱。例如，你可能会把烤肉放在烤箱里烤45分钟，但你不会坐在烤箱前等45分钟烤熟，而是花45分钟切蔬菜。当烤箱计时器响起时，你放下菜刀，把煮熟的烤肉从烤箱里拿出来冷却，然后再切蔬菜，以此类推。如果你能做到这一点，那么你就成功地多处理了几个食谱/程序。也就是说，你并不是一次处理多个食谱(你仍然只有两只手！)，而是在必要时从一个食谱跳到另一个食谱，从而在多项任务上取得进展，而不是经常摆弄拇指。做好这一点，你就可以在更短的时间内吃完整顿饭，而且所有的东西都会在同一时间变得又热又新鲜。如果您这样做，您将执行一个简单的多线程程序。
然后，如果你想得到真正的美食，你可以雇佣其他几个厨师和你同时在厨房工作，这样你就可以在给定的时间内准备更多的食物。如果你这样做，你的团队就会进行多处理，每个厨师承担全部工作的一部分，所有厨师同时工作。请注意，正如前一段所述，每个厨师都可能在制作多个食谱(即多任务处理)。
至于计算机是如何做这类事情的(不再类似于厨师)，它通常使用一个准备运行的线程列表和一个计时器来实现它。当计时器关闭时(或者当当前执行的线程有一段时间无所事事时，因为它正在等待从慢速硬盘驱动器加载数据或其他什么)，操作系统会执行上下文切换，暂停当前线程(将其放入某个列表中，不再执行该线程代码中的指令)，然后从准备运行线程列表中提取另一个准备运行线程，并开始执行该线程代码中的指令。只要有必要，这种情况就会重复，通常每隔几毫秒就会发生一次上下文切换，这会给人一种错觉，即即使在单核CPU上，多个程序也"同时"运行。(在多核CPU上，它在每个核上都做同样的事情，在这种情况下，它不再只是一种幻觉；多个程序真的同时运行)
为什么不参考微软自己的.net类System文档呢。线程。线
它有一大堆用C#编写的简单示例程序(在页面底部)，正如您所要求的：
线程示例
实际上多线程是同时处理多个进程。并且您可以并行地完成过程。
它实际上是多线程的，同时处理多个进程。并且您可以并行地完成过程。您可以从主线程中获取任务，然后以其他方式执行并完成。