我们知道只有UI线程才能更新UI界面,其他线程访问UI控件被认为是非法的。但是我们在进行异步操作时,经常需要将异步执行的进度报告给用户,让用户知道任务的进度,不至于让用户误认为程序“死掉了”,特别是对于Winform,WPF等客户端程序尤为重要。

那么我们要探讨的就是如何让非UI的任务线程更新UI界面。下面对已知的几种实现方式做个总结。随着.Net版本的不断升级,实现方式还可能会增加。

1)使用Control.Invoke或Control.BeginInvoke。

.Net1.1时允许非UI的线程访问UI控件,.Net2.0开始不允许了。所以程序员首先要检测Control的InvokeRequired属性,如果为true,就说明是非UI线程访问了这个控件,于是就需要调用这两个方法之一,将操作UI的函数封装到UI线程上去执行。其中Invoke是阻塞的,BeginInvoke是异步的。

        private delegate void ProgressChangedHander(int percentage);
private void UpdateUI(int percentage)
{
if (this.progressBar1.InvokeRequired)
{
//非UI线程,再次封送该方法到UI线程
this.progressBar1.BeginInvoke(new ProgressChangedHander(UpdateUI), new object[] { percentage });
}
else
{
//UI线程,进度更新
this.progressBar1.Value = percentage;
}
}

2)利用同步上下文调度器

.Net4.0增加了一个线程操作的类Task。Task的Start方法或ContinueWith方法中可以指定一个任务调度器TaskScheduler,如果这个任务调度器是同步上下文调度器,那么在Task的方法中就可以访问UI控件。要得到一个同步上下文调度器,需要通过TaskScheduler的静态方法FromCurrentSynchronizationContext。

            //得到一个同步上下文调度器
TaskScheduler syncSch = TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext(); Task<int> t = new Task<int>(() => Sum(100)); //在Task的ContinueWith方法中,指定这个同步上下文调度器,我们更新了form的Text属性
//去掉这个syncSch,你就会发现要出异常
t.ContinueWith(task => Text = task.Result.ToString(), syncSch);
t.Start();

PS: 其实TaskScheduler内部是使用SynchronizationContext实现的。

3)利用同步上下文SynchronizationContext

这个类很重要,利用这个类可以大大简化我们的异步更新UI界面的代码。避免了和线程间的无尽纠缠。利用SynchronizationContext的Current可以得到当前线程的同步上下文。注意,如果你在非UI线程上调用,会得到null。所以我们需要在UI线程上首先得到它的一个引用。然后在任务线程里就可以用这个引用变量。利用它的Send或Post方法将我们的更新UI的函数封送到UI线程上执行。对于WinForm程序来说Current返回的是WindowsFormsSynchronizationContext,它是SynchronizationContext的一个子类。Send或Post方法内部其实还是使用的Control.Invoke或Control.BeginInvoke来实现的。看一下它的Send方法:

public override void Send(SendOrPostCallback d, object state)
{
Thread destinationThread = this.DestinationThread;
if (destinationThread == null || !destinationThread.IsAlive) throw new InvalidAsynchronousStateException(SR.GetString("ThreadNoLongerValid"));
//这里就是用的control的invoke方法
if (this.controlToSendTo != null) this.controlToSendTo.Invoke(d, new object[] { state });
}

注意:Send方法是阻塞的,Post方法是异步的。

喜欢刨根问底的,比如我,又在想,Control的Invoke是如何实现线程间的封送的呢?我们来略微调查一下。

public object Invoke(Delegate method, params object[] args)
{
using (new MultithreadSafeCallScope())
{
return this.FindMarshalingControl().MarshaledInvoke(this, method, args, true);
}
}

Invokie里调用了MarshaledInvoke方法。一看Marshal就知道有封送的意思。为了不偏离主题,对MarshaledInvoke这个方法的代码保留主要的部分,有个印象就行,大家不用太较真,毕竟是Mircrosoft内部的代码,没太多的闲工夫来研究。

private object MarshaledInvoke(Control caller, Delegate method, object[] args, bool synchronous)
{
int num;
//…
bool flag = false;
//判断是不是UI线程调用的Invoke
if (SafeNativeMethods.GetWindowThreadProcessId(new HandleRef(this, this.Handle), out num) == SafeNativeMethods.GetCurrentThreadId() && synchronous) flag = true;
ExecutionContext executionContext = null;
//如果不是,获得UI线程的执行上下文
if (!flag) executionContext = ExecutionContext.Capture();
//利用这个UI线程的上下文,构造一个线程调用方法入口
ThreadMethodEntry entry = new ThreadMethodEntry(caller, this, method, args, synchronous, executionContext);
lock (this)
{
if (this.threadCallbackList == null) this.threadCallbackList = new Queue();
}
lock (this.threadCallbackList)
{
if (threadCallbackMessage == 0) threadCallbackMessage = SafeNativeMethods.RegisterWindowMessage(Application.WindowMessagesVersion + "_ThreadCallbackMessage");//注册一个消息
this.threadCallbackList.Enqueue(entry);//将调用方法加入线程调用队列
}
if (flag)
this.InvokeMarshaledCallbacks();//同步,马上执行
else
UnsafeNativeMethods.PostMessage(new HandleRef(this, this.Handle), threadCallbackMessage, IntPtr.Zero, IntPtr.Zero);//异步:发送消息,UI得到消息就会调用
if (!synchronous) return entry;
if (!entry.IsCompleted) this.WaitForWaitHandle(entry.AsyncWaitHandle);
if (entry.exception != null) throw entry.exception;
return entry.retVal;
}

上面的方法的内部实现较为复杂,勉强注释了几个地方,一家之言,不可全信。大意可能大家都明白了,对于BeginInvoke异步调用,它用了消息泵,UI线程可以提取到这个消息,并执行相应的函数。而对于同步的Invoke忍不住又查了点:

ExecutionContext.Run(tme.executionContext, invokeMarshaledCallbackHelperDelegate, tme);

这里的tme就是ThreadMethodEntry,说明ExecutionContext的静态方法Run是不是实现了线程的切换呢?不再继续调查了,我们只用记住,Control的Invoke和BeginInvoke可以实现到UI线程的切换就行了。

说着说着就远离主题了,下面来看看SynchronizationContext的用法:

       private void SyncContextTest()
{
//UI线程的ISynchronizationContext取得
SynchronizationContext syncContext = SynchronizationContext.Current; //新建一个模拟操作i
ThreadPool.QueueUserWorkItem((o) =>
{
for (int i = 0; i < 100; i++)
{
//模拟耗时
Thread.Sleep(100);
//通知用户
syncContext.Post(new SendOrPostCallback(ProgressCallBack), i);
}
}
);
}
private void ProgressCallBack(object percent)
{
//不再判定是不是UI线程
this.progressBar1.Value = (int)percent;
}

  但是上面的代码还是有点缺陷,就是Post的回调函数参数只能是object的,要强行转换成int。但我们可以像下面这样修改,为用户提供一个int型的接口。

        delegate void UserNotifyProcess(int percent);
private void SyncContextTest()
{
// UI线程的ISynchronizationContext取得
SynchronizationContext syncContext = SynchronizationContext.Current; UserNotifyProcess userNotify = null;
userNotify += new UserNotifyProcess(ProgressCallBack); //新建一个模拟操作i
ThreadPool.QueueUserWorkItem((o) =>
{
for (int i = 0; i < 100; i++)
{
//模拟耗时
Thread.Sleep(100);
//通知用户
syncContext.Post((param) =>
{
//这里是关键了,只要到这里就说明是UI线程了
if (userNotify != null)
{
userNotify((int)param);
}
},
i);
}
}
);
}

上面的代码只是一个测试代码,具体应该封装到一个类中,以提供事件的方式公开这个接口。

关于SynchronizationContext的详细阐述,可以看看这篇很有价值的文章:

http://www.codeproject.com/Articles/31971/Understanding-SynchronizationContext-Part-I

http://www.codeproject.com/Articles/32113/Understanding-SynchronizationContext-Part-II

http://www.codeproject.com/Articles/32119/Understanding-SynchronizationContext-Part-III

 

Winform非UI线程更新UI界面的各种方法小结的更多相关文章

  1. Android异步处理一:使用Thread+Handler实现非UI线程更新UI界面

    Android应用的开发过程中需要把繁重的任务(IO,网络连接等)放到其他线程中异步执行,达到不阻塞UI的效果. 下面将由浅入深介绍Android进行异步处理的实现方法和系统底层的实现原理. 本文介绍 ...

  2. Android异步处理系列文章四篇之一使用Thread+Handler实现非UI线程更新UI界面

    目录: Android异步处理一:使用Thread+Handler实现非UI线程更新UI界面Android异步处理二:使用AsyncTask异步更新UI界面Android异步处理三:Handler+L ...

  3. 学习通过Thread+Handler实现非UI线程更新UI组件

    [Android线程机制] 出于性能考虑,Android的UI操作并不是线程安全的,这就意味着如果有多个线程并发操作UI组件,可能导致线程安全问题.为了解决这个问题,Android制定了一条简单的规则 ...

  4. 学习通过Thread+Handler实现非UI线程更新UI组件(转)

    [Android线程机制] 出于性能考虑,Android的UI操作并不是线程安全的,这就意味着如果有多个线程并发操作UI组件,可能导致线程安全问题.为了解决这个问题,Android制定了一条简单的规则 ...

  5. Winform之跨线程更新UI

    Winform之跨线程更新UI 使用`Invoke`或者`BeginInvoke`与UI线程交互示例 参考及源码 使用Invoke或者BeginInvoke与UI线程交互示例 private void ...

  6. 非UI线程更新UI界面的各种方法小结

    转载:https://www.cnblogs.com/xiashengwang/archive/2012/08/18/2645541.html 我们知道只有UI线程才能更新UI界面,其他线程访问UI控 ...

  7. WPF 非UI线程更新UI界面的各种方法小结

    转载:https://www.cnblogs.com/bdbw2012/articles/3777594.html 我们知道只有UI线程才能更新UI界面,其他线程访问UI控件被认为是非法的.但是我们在 ...

  8. android 在非UI线程更新UI仍然成功原因深入剖析

    ”只能在UI主线程中更新View“. 这句话很熟悉吧? 来来,哥们,看一下下面的例子 @Override       protected void onCreate(Bundle savedInsta ...

  9. Android子线程更新UI的方法总结

    版权声明:本文为博主原创文章,转载请注明出处:https://i.cnblogs.com/EditPosts.aspx?postid=6121280 消息机制,对于Android开发者来说,应该是非常 ...

随机推荐

  1. 【AGC002 E】Candy Piles

    本来实在写不动这题 sol 了,但一想这是个经典的模型转化问题,于是就写了(.jpg) 题意 有一个序列 \(a_i\). 两人轮流操作,每次操作为二选一: 1. 把最大的 \(a_i\) 减成 \( ...

  2. sql 178. 分数排名

    编写一个 SQL 查询来实现分数排名.如果两个分数相同,则两个分数排名(Rank)相同.请注意,平分后的下一个名次应该是下一个连续的整数值.换句话说,名次之间不应该有“间隔”. +----+----- ...

  3. oracle 中从一个历史表中查询最新日期数据插入到另一个表中语句

    先从历史表中查询最新的一个语句: select t.id from ( select r.*, row_number() over(partition by r.分组字段 order by r.排序时 ...

  4. 201871010101-陈来弟《面向对象程序设计(java)》第十七周学习总结

    实验十七  线程同步控制 实验时间 2018-12-10 第一部分:理论知识 1.多线程并发执行中的问题 ◆多个线程相对执行的顺序是不确定的. ◆线程执行顺序的不确定性会产生执行结果的不确定性. ◆在 ...

  5. BZOJ2144 跳跳棋[建模+LCA]

    思维题,思路比较神仙. 个人思路过程:个人只想到了只要中间棋子开始向外跳了,以后就不应该向内跳了,这样很蠢.所以应该要么先向内跳一会,要么直接开始中间的向外跳.不知道怎么处理,就卡住了. 20pts: ...

  6. java8 Date Localdatetime instant 相互转化(转) 及当天的最大/最小时间

    Java 8中 java.util.Date 类新增了两个方法,分别是from(Instant instant)和toInstant()方法 // Obtains an instance of Dat ...

  7. 2018 焦作网络赛 G Give Candies ( 欧拉降幂 )

    题目链接 题意 : 给出 N 个糖果.老师按顺序给 1~N 编号的学生分配糖果.每个学生要么不分.要么最少分一个.且由于是按顺序发放.那么对于某个有分到糖果的编号为 i 的学生.则 1~(i-1) 这 ...

  8. TensorFlow使用记录 (六): 优化器

    0. tf.train.Optimizer tensorflow 里提供了丰富的优化器,这些优化器都继承与 Optimizer 这个类.class Optimizer 有一些方法,这里简单介绍下: 0 ...

  9. JSTL的forEach标签中的属性具体含义

    JSTL的forEach标签在JSP页面经常替代Java脚本的循环语句,生成多个记录的信息.一般只需 一个一个的展示记录即可,有些需要获取当前记录的索引.在需要获取当前记录的索引的时候可能 有点麻烦, ...

  10. 记一次protobuf和hbase自带protobuf版本冲突的解决

    使用protobuf生产模板代码,使用的版本是: <dependency> <groupId>com.google.protobuf</groupId> <a ...