C#多线程与UI响应
一． 概述
在使用C#进行应用程序设计时，经常会采用多线程的方式进行一些后台任务的工作。对于不同的应用场景，使用的策略也不尽相同。
1. 后台循环任务，少量UI更新：例如批量上传文件，并提供进度。这种情况使用BackgroundWorker组件是非常好的选择。
2. 耗时的后台任务：这里的耗时任务是指一个时间较长的任务，并且不能精确获取进度，如：调用一个远程WebService接口。这种情况可以开两个线程，一个工作，一个更新UI（不能提供进度，只能显示动画表示系统在运行中）。
3. 耗时的UI任务：当工作压力集中在UI响应上时，可以在工作者线程中增加延时，从而让UI线程获得响应时间。整个工作的总体时间会增加，但用户响应效果会好很多。
二． 后台的循环任务，少量UI更新
这种情况使用BackgroundWorker组件是最好的选择。（详见附一）
三． 后台耗时任务
在后台执行一个不可分解的耗时任务，需要进行界面更新，以便让客户看上去程序有所响应。这种情况下，UI线程一般也不知道工作线程何时结束，所以一般执行循环任务，当工作线程结束后，关闭UI线程就可以了。
Thread uithread = null;
private void btnStart_Click(object sender, EventArgs e)
{
uithread = new Thread(new ThreadStart(this.UpdateProgressThread));
uithread.Start();
Thread workthread = new Thread(new ThreadStart(this.DoSomething));
workthread.Start();
}
private void DoSomething()
{
Thread.Sleep(5000);
uithread.Abort();
MessageBox.Show("work end");
}
private void UpdateProgressThread()
{
for (int i = 0; i < 10000; i++)
{
Thread.Sleep(100);
this.Invoke(new Action<int>(this.UpdateProgress), i);
}
}
private void UpdateProgress(int v)
{
this.progressBar1.Value = v;
}
这里只要注意一点：线程调用的方法都不能访问用户控件，必须通过委托调用Form的方法来实现界面更新。
四． 耗时的UI任务
当整个工作压力集中在UI响应上时，可以在工作者线程中增加延时，从而让UI线程获得响应时间。整个工作的总体时间会增加，但用户响应效果会好很多。
private void FormInitForm_Load(object sender, EventArgs e)
{
this.listView1.Items.Clear();
Thread workthread = new Thread(new ThreadStart(this.DoSomething));
workthread.Start();
}
private void DoSomething()
{
for (int i = 0; i < 30; i++)
{
this.Invoke(new Action<int>(this.LoadPicture), i);
Thread.Sleep(100);
}
}
private void LoadPicture(int i)
{
string text = string.Format("Item{0}", i);
ListViewItem lvi = new ListViewItem(text, 0);
this.listView1.Items.Add(lvi);
Thread.Sleep(200);//模拟耗时UI任务，非循环，不可分解
}
五． 补充
1. Invoke 和 BeginInvoke
在多线程编程中，我们经常要在工作线程中去更新界面显示，而在多线程中直接调用界面控件的方法是错误的做法，正确的做法是将工作线程中涉及更新界面的代码封装为一个方法，通过 Invoke 或者 BeginInvoke 去调用，两者的区别就是一个导致工作线程等待，而另外一个则不会。
而所谓的“一面响应操作，一面添加节点”永远只能是相对的，使 UI 线程的负担不至于太大而以，因为界面的正确更新始终要通过 UI 线程去做，我们要做的事情是在工作线程中包揽大部分的运算，而将对纯粹的界面更新放到 UI 线程中去做，这样也就达到了减轻 UI 线程负担的目的了。
2. Application.DoEvent
在耗时的循环的UI更新的方法中，插入Application.DoEvent，会使界面获得响应，Application.DoEvent会调用消息处理程序。
private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
for (int i = 0; i < 30; i++)
{
string text = string.Format("Item{0}", i);
ListViewItem lvi = new ListViewItem(text, 0);
this.listView1.Items.Add(lvi);
Thread.Sleep(200);
for (int j = 0; j < 10; j++)
{
Thread.Sleep(10);
Application.DoEvents();
}
}
}
3. Lock
lock(object)
{
}
等价与
try
{
Monitor.Enter(object);
}
finally
{
Monitor.Exit(object)
}
附一：
BackgroundWorker组件使用说明
一． 概述
BackgroundWorker是·NET 2.0提供的一个多线程组件，在应用程序中使用，可以非常简单方便地实现UI控件通信，并自动处理多线程冲突问题。
二． 基本属性
1. WorkerReportsProgress ，bool：是否允许报告进度；
2. WorkerSupportsCancellation，bool：是否允许取消线程。
3. CancellationPending，bool，get：读取用户是否取消该线程。
三． 基本事件
1. DoWork：工作者线程
2. RunWorkerCompleted ：线程进度报告
3. ProgressChanged：线程结束报告
四． 基本方法
1. RunWorkerAsync() ：启动工作者线程；
2. CancelAsync()：取消工作者线程；
3. ReportProgress(int); 报告进度
五． 代码
//启动
private void btnStart_Click(object sender, EventArgs e)
{
this.btnStart.Enabled = false;
this.btnStop.Enabled = true;
this.backgroundWorker.RunWorkerAsync();
}
//通知线程停止
private void btnStop_Click(object sender, EventArgs e)
{
this.backgroundWorker.CancelAsync();
}
//工作者线程
private void backgroundWorker_DoWork(object sender, DoWorkEventArgs e)
{
for (int i = 0; i < 150; i++)
{
if (backgroundWorker.CancellationPending) //查看用户是否取消该线程
{
break;
}
System.Threading.Thread.Sleep(50); //干点实际的事
backgroundWorker.ReportProgress(i); //报告进度
}
}
//线程进度报告
private void backgroundWorker_ProgressChanged(object sender, ProgressChangedEventArgs e)
{
this.progressBar1.Value = e.ProgressPercentage * 100 / 150;
}
//线程结束报告
private void backgroundWorker_RunWorkerCompleted(object sender, RunWorkerCompletedEventArgs e)
{
this.btnStart.Enabled = true;
this.btnStop.Enabled = false;
}