C# Winform 跨线程更新UI控件常用方法汇总

概述

C#Winform编程中,跨线程直接更新UI控件的做法是不正确的,会时常出现“线程间操作无效: 从不是创建控件的线程访问它”的异常。处理跨线程更新Winform UI控件常用的方法有4种:

1. 通过UI线程的SynchronizationContext的Post/Send方法更新;

2. 通过UI控件的Invoke/BegainInvoke方法更新;

3. 通过BackgroundWorker取代Thread执行异步操作;

4. 通过设置窗体属性,取消线程安全检查来避免”跨线程操作异常”(非线程安全,建议不使用)。
下文中对以上3种方法应用进行举例说明,希望能对初识C# Winform的同学们有些帮助。

成文表分享交流之意,惶恐水平有限,文中理解和表述有错误之处还请大家多被批评指正。

正文

1. 通过UI线程的SynchronizationContext的Post/Send方法更新

用法:

说明:三处加粗部分是关键。该方法的主要原理是:在线程执行过程中,需要更新到UI控件上的数据不再直接更新,而是通过UI线程上下文的Post/Send方法,将数据以异步/同步消息的形式发送到UI线程的消息队列;UI线程收到该消息后,根据消息是异步消息还是同步消息来决定通过异步/同步的方式调用SetTextSafePost方法直接更新自己的控件了。

在本质上,向UI线程发送的消息并是不简单数据,而是一条委托调用命令。

//在线程中更新UI(通过UI线程同步上下文m_SyncContext)
m_SyncContext.Post(SetTextSafePostThis text was set safely by SynchronizationContext-Post.);
可以这样解读这行代码:向UI线程的同步上下文(m_SyncContext)中提交一个异步消息(UI线程,你收到消息后以异步的方式执行委托,调用方法SetTextSafePost,参数是“this text was ….”).

2.通过UI控件的Invoke/BegainInvoke方法更新

用法:与方法1类似,可分为三个步骤。

说明:这个方法是目前跨线程更新UI使用的主流方法,使用控件的Invoke/BegainInvoke方法,将委托转到UI线程上调用,实现线程安全的更新。原理与方法1类似,本质上还是把线程中要提交的消息,通过控件句柄调用委托交到UI线程中去处理。

解决窗体关闭时出现“访问已释放句柄“的异常部分代码参考博客园-事理同学的文章

3.通过BackgroundWorker取代Thread执行异步操作

用法:

说明:C# Winform中执行异步任务时,BackgroundWorker是个不错的选择。它是EAP(Event based Asynchronous Pattern)思想的产物,DoWork用来执行异步任务,在任务执行过程中/执行完成后,我们可以通过ProgressChanged,ProgressCompleteded事件进行线程安全的UI更新。

需要注意的是://设置报告进度更新
backgroundWorker1.WorkerReportsProgress = true;
默认情况下BackgroundWorker是不报告进度的,需要显示设置报告进度属性。

4. 通过设置窗体属性,取消线程安全检查来避免”线程间操作无效异常”(非线程安全,建议不使用)

用法:将Control类的静态属性CheckForIllegalCrossThreadCalls为false。

说明:通过设置CheckForIllegalCrossThreadCalls属性,可以指示是否捕获线程间非安全操作异常。该属性值默认为ture,即线程间非安全操作是要捕获异常的(”线程间操作无效”异常)。通过设置该属性为false简单的屏蔽了该异常。Control.CheckForIllegalCrossThreadCalls的注释如下

综述:

文中介绍的4种方法,前三种是线程安全的 ,可在实际项目中因地制宜的使用。最后一种方法是非线程安全的,初学者可以实验体会但不建议使用它。

下面列表对比一下这四种方法

方法线程安全支持异步/同步其他
UI SyncContext更新Post/Send尽量在窗体构造函数、FormLoad中获取同步上下文
控件Invokecontrol.Invoke/BegainInvoke注意检查控件句柄是否已释放
BackgroundWorker更新

ProgressChanged、RunWorkerCompleted

事件同步更新

报告进度
CheckForIllegalCrossThreadCalls

取消跨线程调用检查否同步更新简单,不建议使用

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