WinForm中UI假死的解决方法

前言

WinForm中的UI假死其实是个老生常谈的问题了，但最近还是很多人问我该如何解决，所以今天就来说明一下如何解决UI假死的问题。实验程序界面如下图所示：

方法一：async + await + Task

首先看下面一段代码：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;

namespace WindowsFormsApplication1
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }

        // 开始
        private void btnStart_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            string message = GetMessage();
            MessageBox.Show(message);
        }

        // 一个耗时任务
        private string GetMessage()
        {
            Thread.Sleep(10000);
            return "Hello World";
        }
    }
}

在上面的代码中，GetMessage()方法耗时10秒钟，如果你点击按钮，那么在10秒钟内窗体将处于假死状态。这种情况很常见，之所以会造成UI假死的原因也很简单：某个函数耗时太久。在遇见这种情况的时候，我们就可以考虑使用async + await + Task来解决，代码如下：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;

namespace WindowsFormsApplication1
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }

        // 开始
        private async void btnStart_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            string message = await GetMessage();
            MessageBox.Show(message);
        }

        // 一个耗时任务
        private async Task<string> GetMessage()
        {
            return await Task<string>.Run(() =>
            {
                Thread.Sleep(10000);
                return "Hello World";
            });
        }
    }
}

运行之后点击按钮，你会发现UI没有假死，窗体可以随意拖动了。

方法二：使用BackgroundWorker组件

在很多时候，我们需要动态显示当前的程序执行进度，以便让用户了解程序已经执行到哪一步了。很多同志都会这么写：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;

namespace WindowsFormsApplication1
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }

        // 开始
        private void btnStart_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            int max = pgbStatus.Maximum;
            for (int i = 1; i <= max; i++)
            {
                pgbStatus.Value++;
                Thread.Sleep(1000);
            }
        }
    }
}

功能确实是实现了，进度条能够显示当前执行的进度，可惜UI还是处于假死状态，所以用户体验还是不好。其实WinForm已经给我们提供了一个处理多线程任务的组件BackgroundWorker，使用它可以轻松让你的程序告别UI假死，如下图所示：

代码如下：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;

namespace WindowsFormsApplication1
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
            this.bgw.WorkerReportsProgress = true;
            this.bgw.WorkerSupportsCancellation = true;
            this.bgw.DoWork += DoWork;
            this.bgw.ProgressChanged += ProgressChanged;
            this.bgw.RunWorkerCompleted += RunWorkerCompleted;
        }

        // 开始
        private void btnStart_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            if (bgw.IsBusy)
            {
                return;
            }
            bgw.RunWorkerAsync();
        }

        // DoWork
        private void DoWork(object sender, DoWorkEventArgs e)
        {
            int max = pgbStatus.Maximum;
            for (int i = 1; i <= max; i++)
            {
                bgw.ReportProgress(i);
                Thread.Sleep(1000);
            }
        }

        // ProgressChanged
        private void ProgressChanged(object sender, ProgressChangedEventArgs e)
        {
            pgbStatus.Value = e.ProgressPercentage;
        }

        // RunWorkerCompleted
        private void RunWorkerCompleted(object sender, RunWorkerCompletedEventArgs e)
        {
            MessageBox.Show("完成");
        }
    }
}

运行程序点击按钮，你会发现UI没有处于假死状态，窗体可以随意拖动。

方法三：Task + 委托（回调函数）

首先需要明确一点：UI线程位于主线程，如果想要在子线程里更新UI状态，必须要将其切换到主线程，最后进行更新操作。UI控件一般会提供Invoke、InvokeRequired，其中InvokeRequired用于判断是否有子线程在更新UI控件，如果有则返回true，Invoke用于将控制权切换到UI线程，代码如下：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;

namespace WindowsFormsApplication1
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }

        // 开始
        private void btnStart_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            Task task = Task.Run(() =>
            {
                int max = pgbStatus.Maximum;
                for (int i = 1; i <= max; i++)
                {
                    UpdateValue(i);
                    Thread.Sleep(1000);
                }
            });
        }

        // 处理线程
        private void UpdateValue(int num)
        {
            if (pgbStatus.InvokeRequired)
            {
                pgbStatus.Invoke(new Action<int>(UpdateValue), new object[] { num });
            }
            else
            {
                pgbStatus.Value = num;
            }
        }
    }
}

方法三也可以解决UI的假死问题，当然也不一定要用Task，利用Thread也可以实现一样的效果。