C#のスレッドの使い方を徹底解説｜マルチスレッド処理の基本から応用まで

C#でプログラムを作成する際、「処理が重くてアプリが固まる」といった経験をしたことはありませんか？
そんなときに活躍するのが「スレッド（Thread）」です。

スレッドを使えば、複数の処理を同時に実行できるため、ユーザーにとってストレスのない操作感を実現できます。
この記事では、C#におけるスレッドの基本的な使い方から、実践的なサンプルコードまでを詳しく解説します。
マルチスレッドに初めて触れる方でも理解しやすいよう、順を追って説明していきます。

スレッドとは何か？
スレッドの基本的な使い方（Threadクラス）
1. 解説：
パラメータ付きのスレッドを使う方法
1. 注意点：
スレッドの状態を制御する（Sleep、Join、IsAlive）
スレッドとUIの関係（WinForms/WPF）
1. WinFormsの場合
2. WPFの場合
ThreadではなくTaskを使うべきケース
マルチスレッド時の注意点（排他制御とロック）
実践！重い処理をバックグラウンドスレッドで動かす
まとめ｜スレッドを正しく使って快適なアプリに

スレッドとは何か？

スレッドとは、プロセス内で動作する「軽量な実行単位」のことです。
通常、C#アプリケーションは1つのスレッド（メインスレッド）で動作しますが、
重い処理をメインスレッドに任せてしまうと、UIが固まるなどの問題が発生します。

このような問題を解決するために、処理を別のスレッドで実行することが重要になります。
スレッドを使うことで、非同期的に複数の処理を実行でき、アプリケーション全体の応答性が向上します。

スレッドの基本的な使い方（Threadクラス）

C#では、System.Threading.Threadクラスを使ってスレッドを作成できます。
まずは最も基本的なスレッドの作り方を見てみましょう。

using System;
using System.Threading;

class Program
{
    static void Main()
    {
        Thread t = new Thread(new ThreadStart(Run));
        t.Start();

        Console.WriteLine("メインスレッド終了");
    }

    static void Run()
    {
        Console.WriteLine("別スレッドで実行中");
    }
}

解説：

Threadクラスを使って新しいスレッドを作成。
ThreadStartデリゲートに、実行したいメソッドを指定。
Start()でスレッドの実行を開始。

パラメータ付きのスレッドを使う方法

引数を渡したい場合には、ParameterizedThreadStartを使用します。

static void Main()
{
    Thread t = new Thread(new ParameterizedThreadStart(RunWithParameter));
    t.Start("こんにちは、スレッド！");
}

static void RunWithParameter(object message)
{
    Console.WriteLine("メッセージ: " + message);
}

注意点：

object型で渡すため、キャストが必要な場合があります。
複雑なデータを渡すときは、クラスや構造体にまとめるのがベターです。

スレッドの状態を制御する（Sleep、Join、IsAlive）

スレッド制御には以下のようなメソッドやプロパティがあります。

Thread t = new Thread(() =>
{
    Console.WriteLine("開始");
    Thread.Sleep(2000); // 2秒停止
    Console.WriteLine("終了");
});

t.Start();
t.Join(); // スレッドの終了を待つ
Console.WriteLine("すべての処理が終了しました");

Sleep(ms)：指定時間スレッドを停止。
Join()：そのスレッドが終わるまで待機。
IsAlive：スレッドがまだ動いているかどうか。

スレッドとUIの関係（WinForms/WPF）

UIアプリケーションでは、UI部品の更新はメインスレッドのみが許可されています。
サブスレッドから直接UIを更新すると例外が発生するため、InvokeやDispatcherを使ってメインスレッドに処理を渡す必要があります。

WinFormsの場合

this.Invoke((MethodInvoker)(() =>
{
    label1.Text = "更新されました";
}));

WPFの場合

Dispatcher.Invoke(() =>
{
    label1.Content = "更新されました";
});

ThreadではなくTaskを使うべきケース

.NETでは、より扱いやすい非同期プログラミングのためにTaskクラスが用意されています。

Task.Run(() =>
{
    Console.WriteLine("非同期タスクで処理中");
});

タスクはスレッドよりも高レベルな抽象化。
async/await構文との連携が可能。
スレッドプールを使用するため、効率的。

実際の開発では、Taskやasync/awaitの方が推奨されるケースが多いです。

マルチスレッド時の注意点（排他制御とロック）

複数のスレッドが同じデータにアクセスする場合、データ破損を防ぐために排他制御が必要です。

private static object lockObj = new object();

static void SafeMethod()
{
    lock (lockObj)
    {
        // 共有資源へのアクセス
        Console.WriteLine("ロック中の処理");
    }
}

lockキーワードで排他制御を行います。
ロック競合を避ける設計が重要。

実践！重い処理をバックグラウンドスレッドで動かす

例えばファイルの読み込みやデータベースの検索など、重い処理は別スレッドで行うのが定石です。

Thread backgroundThread = new Thread(() =>
{
    // 時間のかかる処理
    Thread.Sleep(5000);
    Console.WriteLine("処理完了");
});

backgroundThread.IsBackground = true;
backgroundThread.Start();