BackgroudWork的详细用法,实例

一、什么是BackgroudWorker?

    1、简言
        backgroudworkd就是一个异步单线程，专门为入门级人员开发的。还可以显示进度条。操作简单实用,属于老技术。
        注意：如果调用两次这个线程，将会出错。
        
    
    2、backgroudworker介绍
        BackgroundWorker 是一个在 .NET Framework 中提供的用于简化多线程编程的辅助类。它允许在后台线程中执行耗时的操作，同时在主线程中更新用户界面。BackgroundWorker 提供了一种简单的方法来处理异步操作，避免阻塞主线程，以提高用户界面的响应性。

        使用 BackgroundWorker 的一般步骤(下面是动态生成该控件，拖放控件只看3-5步）：

        (1)实例化一个 BackgroundWorker 对象。
        (2)注册事件处理程序，如 DoWork（处理耗时操作）、ProgressChanged（报告进度更新）和 RunWorkerCompleted（在操作完成后进行清理等处理）。
        (3)在 DoWork 事件处理程序中执行需要在后台线程中完成的操作。可以使用 ReportProgress 方法报告进度。
        (4)在 ProgressChanged 事件处理程序中更新界面，以反映进度的变化。
        (5)在 RunWorkerCompleted 事件处理程序中进行清理操作并处理操作的结果。

        通过 BackgroundWorker，你可以简化异步编程，使得处理耗时操作和更新用户界面变得更加方便。然而，需要注意的是，BackgroundWorker 是一个较为旧的技术，在更高级的异步编程场景中，可能需要使用 Task、async/await 等更为现代的机制和模式。
            
    3、动态生成的控件与编写前拖放的控件，两者在资源耗费上哪个更节约？
        动态生成的控件与编写前拖放的控件，两者在资源耗费上没有明确的答案，取决于具体的实现方式和使用场景。
        动态生成的控件通常是在运行时根据需求动态创建的，这样可以根据实际需要灵活地生成控件，避免了不必要的资源浪费。然而，动态生成控件需要在运行时进行额外的计算和内存分配，可能会增加一定的开销。
        编写前拖放的控件通常是在设计时通过可视化编辑器进行的，可以直接在界面上进行拖放和布局，相对来说更加直观和方便。但是，编写前拖放的控件可能会在设计时就占用一定的资源，尤其是对于复杂的界面和大量的控件。
        因此，要选择哪种方式需要根据具体的需求和场景来决定。如果界面较为简单，控件数量有限，且需要频繁动态改变控件的情况下，动态生成的控件可能更加节约资源。如果界面复杂，控件数量较多且固定，且不需要频繁改变控件的情况下，编写前拖放的控件可能更加方便和节约资源。

    4、一个 BackgroundWorker 只能同时启动一次 RunAsync？
        是的，一个 BackgroundWorker 只能同时启动一次 RunAsync。 BackgroundWorker 是用于在后台线程执行长时间运行的任务的组件，它提供了一种简单的方式来执行异步操作并在完成后返回结果。
        当调用 BackgroundWorker 的 RunAsync 方法时，它会在后台线程中执行指定的操作。在操作完成之前，不能再次调用 RunAsync 方法。如果尝试再次调用 RunAsync 方法，会抛出 InvalidOperationException 异常。
        如果需要同时执行多个异步操作，可以考虑使用 Task 类或其他多线程机制来实现。 Task 类提供了更灵活和强大的异步编程模型，可以同时启动多个任务并进行管理。
    
    5、BackgroundWorker的各事件在什么线程中执行？
        DoWork 事件处理程序是在后台线程中执行的，用于处理耗时的操作。这使得主线程可以保持响应，并且不会被阻塞。
        
        BackgroundWorker 类中的ProgressChanged 和 RunWorkerCompleted由主线程发起和处理的。
        
        ProgressChanged 事件用于报告进度的更新，
        RunWorkerCompleted 事件在后台操作完成后触发，
        ReportProgress 方法用于在 DoWork 中报告进度
        CancelAsync 方法用于请求取消操作。
        
        eportProgress 方法是在 DoWork 方法中由后台线程发起的。它用于向主线程报告进度信息。

    6、前台线程，后台线程，主线程，子线程，同步线程，异步线程
        前台线程是指会阻塞应用程序关闭的线程，它会等待所有前台线程执行完毕后才会终止应用程序。在C#中，Thread 类创建的线程默认是前台线程。
        后台线程是一种在后台执行的线程，它与主线程（前台线程）相对。后台线程不会阻止应用程序的退出，当所有的前台线程结束时，后台线程会自动终止。后台线程通常用于执行一些不需要与用户界面交互的任务，例如执行耗时的计算、文件操作、网络请求等。它们可以在应用程序的后台默默地执行，而不会阻塞用户界面的响应。
        主线程一般指调用线程，即运行最开始的线程，比如form1的UI线程，或控制台的Main()，子线程是相对于主线程而说，由主线程启动的另一个线程一般叫子线程（父生子）。
        
        异步线程和同步线程的区别在于线程之间的关系和执行方式。异步线程是独立运行的，彼此并行执行，而同步线程需要与其他线程协作，相互等待或同步执行。
        异步线程是指在应用程序中同时执行的线程，它们可以与当前线程并行执行，彼此独立运行，并且它们的执行顺序和完成时间不受当前线程的干预。异步线程通常用于执行耗时的操作，以避免阻塞当前线程。

        同步线程是指按照一定的顺序执行的线程，它们需要与当前线程协作，相互等待或同步执行。同步线程通常用于保证线程安全性或确保任务的有序执行。

        异步和同步的区别在于线程之间的关系和执行方式：

        异步线程是独立运行的，彼此之间没有干预，它们可以并行执行，不需要等待其他线程的完成。
        同步线程需要与其他线程协作，它们可能会相互等待或同步执行，以确保任务的有序执行或线程安全性。
        异步线程通常用于执行耗时的操作，以避免阻塞当前线程，提高应用程序的响应性。
        同步线程通常用于保证线程安全性，确保多个线程对共享资源的访问不会发生冲突。

        Thread 可以用于创建前台线程或后台线程，它的行为取决于线程的创建方式和所在的上下文。在 Task 中使用的 Thread 是后台线程，它是异步执行的，不会阻塞主线程。而在 UI 主线程中使用的 Thread 是前台线程，如果阻塞主线程，会导致界面卡顿或无响应。
        
        在 Task 中使用的 Thread 是一个后台线程，它是异步执行的。在这种情况下，Task 会创建一个新的线程来执行异步操作，而主线程可以继续执行其他任务。这个后台线程与主线程是独立的，它不会阻塞主线程的执行。

        而在 UI 主线程中使用的 Thread 是一个前台线程，它会阻塞主线程的执行。在 UI 应用程序中，主线程通常是用于处理用户界面的线程，如果在主线程中执行耗时操作，会导致界面卡顿或无响应。因此，为了保持用户界面的流畅性，通常会将耗时操作放在后台线程中执行。

        注意，如果在 UI 主线程中使用 Thread.Join() 方法等待同步线程的执行，那么主线程会被阻塞，直到同步线程执行完毕。这种情况下，同步线程会阻塞当前线程，使得当前线程成为同步线程。
        
        BackgroundWorker 中的子线程就是后台线程。后台线程是一种在应用程序运行期间在后台执行的线程，与主线程并行执行，不会阻塞主线程的执行。
        BackgroundWorker 创建的子线程默认是后台线程，它在后台执行长时间运行的操作，而不会阻塞主线程。这使得主线程可以继续响应用户界面的交互，而不会出现假死的情况。
        总结,后台线程是一种异步线程的实现方式，它可以在后台执行长时间运行的操作，而不会阻塞主线程的执行。异步线程可以是后台线程或前台线程，而后台线程是一种特定的异步线程类型。
        
    7、为什么常说异步操作，而不说异步线程？
        为了使编程更简单，刻意避免使用底层线程池或异步线程的概念，而使用更高级抽象封装的概念，故说异步操作，不说异步线程。
        Task 是对异步操作的高级封装，它提供了一种更高级的编程模型，使得异步编程变得更加简单和易于理解。通过使用 Task，我们可以将异步操作的执行过程和结果进行抽象和封装，而不需要直接操作线程。

        Task 的设计目的是为了让开发者能够更方便地编写异步代码，而不需要过多地关注底层线程的细节。它提供了一系列的方法和属性，用于管理异步操作的状态、处理异常、获取结果等。开发者可以通过使用这些方法和属性，来编写和管理异步操作的执行逻辑。

        通过使用 Task，开发者可以将复杂的异步操作分解为多个小任务，并通过任务之间的依赖关系来组织和管理这些任务。这样可以使得异步编程更加直观和易于理解，避免了直接操作线程所带来的复杂性和困扰。

        因此，使用 Task 可以让开发者更轻松地入门和使用异步编程，而不需要深入了解底层线程的细节和复杂性。它提供了一种更高级的抽象和概念，使得异步编程变得更加易于理解和使用。

二、BackgoundWorker实例

    1、一个backgroudnworker控件，button,textbox,label。界面如下：
        

        
        程序：

        private void BtnRun_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            backgroundWorker1.WorkerReportsProgress = true;//要显示进度
            label1.BackColor = Color.Transparent;
            label1.Text = "0";
            backgroundWorker1.RunWorkerAsync();
            // backgroundWorker1.RunWorkerAsync("Hello world");//a
        }

        private void backgroundWorker1_DoWork(object sender, DoWorkEventArgs e)//子线程
        {
            //string s = e.Argument as string;//b
            for (int i = 0; i < 101; i++)
            {
                Thread.Sleep(100);
                backgroundWorker1.ReportProgress(i);//c
                ShowMsg(i.ToString());
                //ShowMsg(i.ToString()+s );//d
            }
            e.Result = "线程中的信息";//e
        }

        private void backgroundWorker1_ProgressChanged(object sender, ProgressChangedEventArgs e)//主线程
        {
            progressBar1.Value = e.ProgressPercentage;//f
            label1.Text = e.ProgressPercentage.ToString();
        }

        private void backgroundWorker1_RunWorkerCompleted(object sender, RunWorkerCompletedEventArgs e)//主线程
        {
            ShowMsg("程序执行完成。");
            ShowMsg(e.Result.ToString());//g
        }

        private void ShowMsg(string s)
        {
            if (TxtInfo.InvokeRequired)
            { BeginInvoke(new Action(() => { TxtInfo.AppendText($"{s} \r\n"); })); }
            else
            { TxtInfo.AppendText($"{s} \r\n"); }
        }

        
    2、RunWorkerAsync()是启动子线程，可以带参数见a处
        参数在子线程通过DoWorkEventArgs e传递过来，用e.Argument来转换，在b处进行变换，包括以数组形式的方式传递参数。
        在d处接收数据，或处理数据。
    
    3、c处报告进度。
        ReportProgress 方法的 progressPercentage 参数应该是一个介于 0 到 100 之间的整数值，用于表示进度的百分比。例如，通过调用 backgroundWorker1.ReportProgress(50)，您可以向 ProgressChanged 事件处理程序报告任务完成了一半。
        从 DoWork 事件处理程序中调用 ReportProgress 方法可以将更新的进度信息传递给 ProgressChanged 事件处理程序。然后，您可以在 ProgressChanged 事件处理程序中更新进度条或执行其他操作以反映操作的进度。
        在c处传出数据，在ProgressChanged事件的ProgressChangedEventArgs e中接收，通过在f处的e.ProgressPercentage提取数据(object)。
        
    4、e处的Result属性是一个暂存仓库，相当于一个公有变量，把子线程中的值传递到主线程，比如g处，也可以在ProgressChanged事件中传递。
        
        
    5、简言之：如果没有必要，尽量不用backgroundworker这个老办法。