C#多线程，基础知识很重要
2024-09-30 16:52:00
本文通过介绍C#多线程的用法（基础玩法），附加介绍一下WinForm里边跨线程访问UI的方法
如图，就是这么一个简单的界面，每个按钮下面一个方法，分别设置文本框里边的内容，那么，开始吧！
先介绍一下WinForm的线程模型：WinForm 是通过调用Windows API 的GetMessage Or PeekMeeage来处理其他线程发送过来的消息，这些消息存储在系统的一个消息队列中，创建主界面的线程就是主线程（UI线程），UI线程负责消费该消息队列中的消息。
WinForm框架中有一个ISynchronizeInvoke接口，所有的UI元素都继承自该接口，接口中的InvokeRequired属性表示了当前线程是否是创建它的线程，接口中的BeginInvoke or Invoke 负责将消息发送到消息队列，这样UI线程就能够正确的访问它了。
那么，首先看代码片段一：里边就实现了将设置文本框内容的消息发送到了消息队列
private void SetMessage(string message)
{
if (this.txtMsg.InvokeRequired)
{
//BeginInvoke or Invoke 负责将消息发送到消息队列
this.txtMsg.BeginInvoke(new Action<string>((msg) =>
{
this.txtMsg.Text = msg;
}), message);
}
else
{
this.txtMsg.Text = message;
} }
代码片段二Thread：Thread可能是用的最多的了，也是最早的框架里边就有的。这种写法很简单，也很方便，需要提一下的就是IsBackground属性，IsBackground=true表示为后台线程，应用程序退出，哪怕任务没有执行完，也会退出；IsBackground=false表示为前台线程，默认为false，应用程序退出，只要任务还没有执行完，进程就不会结束。
private void btnThread_Click(object sender, EventArgs e)
{
Thread thread = new Thread(() =>
{
SetMessage("Thread 跨线程访问UI");
});
//IsBackground=true表示为后台线程 应用程序退出 哪怕任务没有执行完 也会退出
//IsBackground=false表示为后台线程 默认为false 应用程序退出 只要任务还没有执行完 进程就不会结束
thread.IsBackground = true;
thread.Start();
}
代码片段三ThreadPool：ThreadPool是微软为了避免开发人员，无节制的使用线程，而提供的一个线程管理类
private void btnThreadPool_Click(object sender, EventArgs e)
{
//线程池 是微软为了避免开发人员 无节制的使用线程 而提供的一个线程管理类
ThreadPool.QueueUserWorkItem((obj) =>
{
SetMessage("ThreadPool 跨线程访问UI");
}, null);
}
代码片段四Task：Task有很多的优势，也是后面高版本才推出来的，推荐使用。Task与Thread的区别就是：Task使用的是线程池中的线程，Task较之线程池的优势是：
1.Task支持取消，完成，失败通知等交互性操作
2.Task支持线程执行的先后次序
private void btnTask_Click(object sender, EventArgs e)
{
/* Task与Thread的区别就是：Task使用的是线程池中的线程
* Task较之线程池的优势是：
* 1.Task支持取消，完成，失败通知等交互性操作
* 2.Task支持线程执行的先后次序*/
Task.Factory.StartNew(() =>
{
SetMessage("Task 跨线程访问UI");
}); Task task = new Task(()=> {
SetMessage("Task 跨线程访问UI");
});
task.Start();
}
代码片段五BackgroundWorker：BackgroundWorker内部是通过线程池实现的，通过事件提供了跨线程访问UI的能力，这个做CS开发，是用的最多的，说白了，太好用。
//BackgroundWorker 内部是通过线程池实现的
//BackgroundWorker 通过事件提供了跨线程访问UI的能力
BackgroundWorker _bgw = new BackgroundWorker(); private void btnBackgroundWorker_Click(object sender, EventArgs e)
{
_bgw.WorkerReportsProgress = true;
_bgw.WorkerSupportsCancellation = true;
_bgw.DoWork += _bgw_DoWork; ;
_bgw.ProgressChanged += _bgw_ProgressChanged;
_bgw.RunWorkerCompleted += _bgw_RunWorkerCompleted; if (!_bgw.IsBusy)
{
_bgw.RunWorkerAsync();
}
} private void _bgw_RunWorkerCompleted(object sender, RunWorkerCompletedEventArgs e)
{
this.txtMsg.Text = "BackgroundWorker 跨线程访问UI";//注意这里是直接访问UI
} private void _bgw_ProgressChanged(object sender, ProgressChangedEventArgs e)
{
this.txtMsg.Text = e.UserState.ToString();//注意这里是直接访问UI
} private void _bgw_DoWork(object sender, DoWorkEventArgs e)
{
for (int i = ; i < ; i++)
{
Thread.Sleep();
_bgw.ReportProgress(i, $"{i}秒");
}
}
代码片段六SynchronizationContext：SynchronizationContext同步上下文在通讯中充当传输者的角色，实现功能就是一个线程和另外一个线程的通讯，这个在跨线程一次性要更新很多的UI控件的时候，非常的适用。
//SynchronizationContext 在通讯中充当传输者的角色，实现功能就是一个线程和另外一个线程的通讯
SynchronizationContext _syncContext; private void btnSynchronizationContext_Click(object sender, EventArgs e)
{
_syncContext = SynchronizationContext.Current;
Thread thread = new Thread(() =>
{
if (_syncContext != null)
{
SendOrPostCallback callBack = (obj) =>
{
//在某个子线程里 一次性要更新很多UI控件的时候 用这个方法 很nice
this.txtMsg.Text = "SynchronizationContext 跨线程访问UI";
};
_syncContext.Post(callBack, null);//异步
//_syncContext.Send(callBack, null);//同步
}
});
thread.IsBackground = true;
thread.Start();
}
合并之后的代码为：
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 ThreadChapter
{
public partial class Form1 : Form
{
public Form1()
{
InitializeComponent();
} private void btnThread_Click(object sender, EventArgs e)
{
Thread thread = new Thread(() =>
{
SetMessage("Thread 跨线程访问UI");
});
//IsBackground=true表示为后台线程 应用程序退出 哪怕任务没有执行完 也会退出
//IsBackground=false表示为后台线程 默认为false 应用程序退出 只要任务还没有执行完 进程就不会结束
thread.IsBackground = true;
thread.Start();
} /*
* WinForm 是通过调用Window API 的GetMessage Or PeekMeeage来处理其他线程发送过来的消息，
* 这些消息存储在系统的一个消息队列中，创建主界面的线程就是主线程（UI线程），UI线程负责处理该消息队列
*/ private void SetMessage(string message)
{
if (this.txtMsg.InvokeRequired)
{
//BeginInvoke or Invoke 负责将消息发送到消息队列
this.txtMsg.BeginInvoke(new Action<string>((msg) =>
{
this.txtMsg.Text = msg;
}), message);
}
else
{
this.txtMsg.Text = message;
} } private void btnThreadPool_Click(object sender, EventArgs e)
{
//线程池 是微软为了避免开发人员 无节制的使用线程 而提供的一个线程管理类
ThreadPool.QueueUserWorkItem((obj) =>
{
SetMessage("ThreadPool 跨线程访问UI");
}, null);
} private void btnTask_Click(object sender, EventArgs e)
{
/* Task与Thread的区别就是：Task使用的是线程池中的线程
* Task较之线程池的优势是：
* 1.Task支持取消，完成，失败通知等交互性操作
* 2.Task支持线程执行的先后次序*/
Task.Factory.StartNew(() =>
{
SetMessage("Task 跨线程访问UI");
});
} //BackgroundWorker 内部是通过线程池实现的
//BackgroundWorker 通过事件提供了跨线程访问UI的能力
BackgroundWorker _bgw = new BackgroundWorker(); private void btnBackgroundWorker_Click(object sender, EventArgs e)
{
_bgw.WorkerReportsProgress = true;
_bgw.WorkerSupportsCancellation = true;
_bgw.DoWork += _bgw_DoWork; ;
_bgw.ProgressChanged += _bgw_ProgressChanged;
_bgw.RunWorkerCompleted += _bgw_RunWorkerCompleted; if (!_bgw.IsBusy)
{
_bgw.RunWorkerAsync();
}
} private void _bgw_RunWorkerCompleted(object sender, RunWorkerCompletedEventArgs e)
{
this.txtMsg.Text = "BackgroundWorker 跨线程访问UI";//注意这里是直接访问UI
} private void _bgw_ProgressChanged(object sender, ProgressChangedEventArgs e)
{
this.txtMsg.Text = e.UserState.ToString();//注意这里是直接访问UI
} private void _bgw_DoWork(object sender, DoWorkEventArgs e)
{
for (int i = ; i < ; i++)
{
Thread.Sleep();
_bgw.ReportProgress(i, $"{i}秒");
}
} //SynchronizationContext 在通讯中充当传输者的角色，实现功能就是一个线程和另外一个线程的通讯
SynchronizationContext _syncContext; private void btnSynchronizationContext_Click(object sender, EventArgs e)
{
_syncContext = SynchronizationContext.Current;
Thread thread = new Thread(() =>
{
if (_syncContext != null)
{
SendOrPostCallback callBack = (obj) =>
{
//在某个子线程里 一次性要更新很多UI控件的时候 用这个方法 很nice
this.txtMsg.Text = "SynchronizationContext 跨线程访问UI";
};
_syncContext.Post(callBack, null);//异步
//_syncContext.Send(callBack, null);//同步
}
});
thread.IsBackground = true;
thread.Start();
}
}
}
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