[C#参考]UI和线程（一）

Windows是一个多任务的系统，如果你使用的是windows 2000及其以上版本，你可以通过任务管理器查看当前系统运行的程序和进程。

什么是进程呢？当一个程序开始运行时，它就是一个进程，进程所指包括运行中的程序和程序所使用到的内存和系统资源。而一个进程又是由多个线程所组成的，线程是程序中的一个执行流，每个线程都有自己的专有寄存器(栈指针、程序计数器等)，但代码区是共享的，即不同的线程可以执行同样的函数。多线程是指程序中包含多个执行流，即在一个程序中可以同时运行多个不同的线程来执行不同的任务，也就是说允许单个程序创建多个并行执行的线程来完成各自的任务。

一 关于Thread的说明

在.net framework class library中，所有与多线程机制应用相关的类都是放在System.Threading命名空间中的。其中提供Thread类用于创建线程，ThreadPool类用于管理线程池等等，此外还提供解决了线程执行安排，死锁，线程间通讯等实际问题的机制。如果你想在你的应用程序中使用多线程，就必须包含这个类。Thread类有几个至关重要的方法，描述如下：

• Start()：启动线程
• Sleep(int)：静态方法，暂停当前线程指定的毫秒数
• Abort()：通常使用该方法来终止一个线程
• Suspend()：该方法并不终止未完成的线程，它仅仅挂起线程，以后还可恢复。
• Resume()：恢复被Suspend()方法挂起的线程的执行

线程入口使程序知道该让这个线程干什么事，在C#中，线程入口是通过ThreadStart代理（delegate）来提供的，你可以把ThreadStart理解为一个函数指针，指向线程要执行的函数，当调用 Thread.Start()方法后，线程就开始执行ThreadStart所代表或者说指向的函数。 ThreadState在各种情况下的可能取值如下：

• Aborted：线程已停止
• AbortRequested：线程的Thread.Abort()方法已被调用，但是线程还未停止
• Background：线程在后台执行，与属性Thread.IsBackground有关
• Running：线程正在正常运行
• Stopped：线程已经被停止
• StopRequested：线程正在被要求停止
• Suspended：线程已经被挂起（此状态下，可以通过调用Resume()方法重新运行）
• SuspendRequested：线程正在要求被挂起，但是未来得及响应
• Unstarted：未调用Thread.Start()开始线程的运行
• WaitSleepJoin：线程因为调用了Wait(),Sleep()或Join()等方法处于封锁状态

二 Winform中使用的thread

首先可以看看最直接的方法，也是.net 1.0下支持的方法。但请注意的是，此方法在.net 2.0以后就已经是一种错误的方法了。

public partial class Form1 : Form
{
    public Form1()
    {
        InitializeComponent();
    }
    private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
    {
        Thread thread = new Thread(ThreadFuntion);
        thread.IsBackground = true;
        thread.Start();
    }
    private void ThreadFuntion()
    {
        while (true)
        {
            this.textBox1.Text = DateTime.Now.ToString();
            Thread.Sleep();
        }
    }
}

这段code在vs2005或者2008上都抛出异常 ：Cross-thread operation not valid:Control 'textBox1' accessed from a thread other than the thread it was created on . 这是因为.net 2.0以后加强了安全机制，不允许在winform中直接跨线程访问控件的属性。那么怎么解决这个问题呢，下面提供几种方案。

第一种方案： 在Thread创建之前，将Control.CheckForIllegalCrossThreadCalls 设为 false。 此代码告诉编译器：在这个类中我们不检查跨线程的调用是否合法（如果没有加这句话运行也没有异常，那么说明系统以及默认的采用了不检查的方式）。然而，这种方法不可取。我们查看CheckForIllegalCrossThreadCalls 这个属性的定义，就会发现它是一个static的，也就是说无论我们在项目的什么地方修改了这个值，他就会在全局起作用。而且像这种跨线程访问是否存在异常，我们通常都会去检查。如果项目中其他人修改了这个属性，那么我们的方案就失败了，我们要采取另外的方案。

第二种方案：

namespace WindowsFormsApplication1
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        //子线程计数器
        private int counter; 

        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }//Form1

        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
             Thread thread = new Thread(new ThreadStart(StartWorkFromUIThread));
             //设置线程为后台线程，这样的话前台UI线程死亡时它也跟着死亡
              //如果设置为前台线程，UI线程死亡后这个线程是不会死亡的，所以即使关闭了窗口，程序也不会结束。因为有前台线程在运行
              thread.IsBackground = true;
            thread.Start();

        }//button1_Click

        //子线程执行序
        private void StartWorkFromUIThread()
        {
            while(true)
            {
                if(this.InvokeRequired)
                {
                  //Invoke的作用就是让后面的函数到主线程中去执行
                    //所以在Invoke里面的函数中，不能有Sleep，这样会卡死界面
                    BeginInvoke(new EventHandler(RunsOnWorkerThread), null);
                }
                else
                {
                    RunsOnWorkerThread(this,null);
                }
                Thread.Sleep();
            }

        }//StartWorkFromUIThread

        //要在主线程中做相应的工作
        private void RunsOnWorkerThread(object sender, EventArgs e)
        {
            //计数器计算调用的次数
              counter++;
            lblTimeShow.Text = DateTime.Now.ToString()+ " " + counter.ToString();
        }//RunsOnWorkerThread

    }//class
}

上面代码知识点的解释：

InvokeRequired，获取一个值，该值指示调用方在对控件进行方法调用时是否必须调用 Invoke 方法，因为调用方位于创建控件所在的线程以外的线程中。上面的this就是拥有控件的窗体，这句话就是测试一下当前的位置是不是在UI线程中。不是的话返回true，是的话返回false。

如果控件的 Handle 是在与调用线程不同的线程上创建的（说明您必须通过 Invoke 方法对控件进行调用），则为 true；否则为 false。

如果不需要 Invoke（调用发生在同一线程上），或者如果控件是在另一个线程上创建的但尚未创建控件的句柄，则 InvokeRequired 可以返回 false。

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总结：

在Winform多线程中，由于子线程是不能直接操作UI线程中的控件的，所以利用Invoke(函数，参数)，让子线程能调用一个函数完成对控件的操作，当然这个函数也就会在UI线程中运行，这个函数中不能有过多的计算和sleep的出现，否则会阻塞UI线程，界面卡死。

Invoke是很好理解的，UI线程（主线程）可以new一个新的子线程，然后告诉它去执行哪个函数；同样的，子线程可以起让UI主线程去执行一个函数。

通过上叙代码，可以看到问题已经被解决了，通过等待异步，我们就不会总是持有主线程的控制，这样就可以在不发生跨线程调用异常的情况下完成多线程对winform多线程控件的控制了。