приклад на пул потоків

Program.cs

using System.Text;

class Program
{
    static readonly object fileLock = new object();

    static void RoastDuck(object? state)
    {
        var dishName = (string?)state;

        if (dishName == "Запіканка з качки")
        {
            Console.WriteLine("Запікаємо качку...");
            Thread.Sleep(3000);
            Console.WriteLine("КАЧКА ГОТОВА");
        }
    }

    static void Main()
    {
        Console.OutputEncoding = Encoding.UTF8;
        Console.WriteLine("Програма почала виконання...");

        // https://learn.microsoft.com/uk-ua/dotnet/api/system.threading.threadpool.setminthreads?view=net-9.0
        ThreadPool.SetMaxThreads(500, 500); // за замовчуванням - 32767 робочих, 1000 потоків вводу-виводу
        ThreadPool.SetMinThreads(20, 20); // мінімум 20 робочих і 20 потоків вводу-виводу (якщо не встановити, буде по 2-5 одночасно, щоб не перевантажувати систему)
        // фактична кількість запущених потоків може бути меншою, якщо немає навантаження
        // робочий потік — це потік, який виконує обчислювальні задачі, такі як обробка даних або виконання алгоритмів
        // потік вводу-виводу — очікує завершення операції вводу-виводу, наприклад, читання з файлу або надсилання даних мережею. такі потоки зазвичай блокуються до завершення операції (без задачі, асинхронного очікування та тривалого навантаження важко відстежити)
        // пул потоків обирає, який потік запустити, залежно від типу задачі: обчислювальні задачі виконуються робочими потоками, а операції вводу-виводу у файл, БД або мережу — потоками вводу-виводу

        var resetEvent = new ManualResetEvent(false);

        // окремий потік, який оновлюватиме статистику
        var statisticsThread = new Thread(UpdateThreadStatistics);
        statisticsThread.IsBackground = true; // потік не блокуватиме завершення програми
        statisticsThread.Start();

        int totalTasks = 200;
        int completedTasks = 0;

        // додаємо одну задачу в пул потоків
        ThreadPool.QueueUserWorkItem(RoastDuck, "Запіканка з качки");

        // додаємо задачі на обчислення
        for (int i = 1; i <= totalTasks / 2; i++)
        {
            long countUntil = 40000000L + i;
            int numberOfTask = i;

            ThreadPool.QueueUserWorkItem(state =>
            {
                long sum = 0;
                long threadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
                for (long j = 1; j < countUntil; j++)
                    sum += j;

                // виводимо результат у термінал
                Console.WriteLine($"Задача #{numberOfTask}. Результат обчислень: {sum}, номер потоку: {threadId}");

                // потікобезпечно збільшуємо кількість завершених задач
                Interlocked.Increment(ref completedTasks);

                // коли всі задачі завершені, сигналізуємо про це основному потоку
                if (completedTasks == totalTasks)
                {
                    resetEvent.Set();
                }
            });
        }

        // додаємо ще задач для роботи з потоками
        for (int i = totalTasks / 2; i <= totalTasks; i++)
        {
            int numberOfTask = i;

            ThreadPool.QueueUserWorkItem(state =>
            {
                string dataToWrite = new string('A', 10 * 1024/* * 1024*/); // рядок у 1MB, тут обережно :)
                long threadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;

                lock (fileLock)
                {
                    File.AppendAllText("task_output.txt", dataToWrite);
                }
                // виводимо результат у термінал
                Console.WriteLine($"Задача #{numberOfTask}. Дані записано у файл. Потік #{threadId}");

                // потікобезпечно збільшуємо кількість завершених задач
                Interlocked.Increment(ref completedTasks);

                // коли всі задачі завершені, сигналізуємо про це основному потоку
                if (completedTasks == totalTasks)
                {
                    resetEvent.Set();
                }
            });
        }

        resetEvent.WaitOne();

        Console.WriteLine("Усі задачі завершені.");
    }

    private static void UpdateThreadStatistics()
    {
        while (true)
        {
            int availableWorkerThreads, ioThreads;

            ThreadPool.GetAvailableThreads(out availableWorkerThreads, out ioThreads);

            Console.Title = $"У пулі: {availableWorkerThreads}, працює: {ThreadPool.ThreadCount}";

            Thread.Sleep(15);
        }
    }
}