C# 多线程——不带控件的调用答案

【问题标题】：C# Multithreading -- Invoke without a ControlC# 多线程——不带控件的调用
【发布时间】：2009-11-15 23:30:43
【问题描述】：

我只是对多线程有点熟悉，因为我读过它，但从未在实践中使用过它。

我有一个使用第三方库的项目，该库通过引发事件来共享输入设备的状态。问题是，编写库的方式是，这些事件是从不同的线程引发的。

我的应用程序不需要是多线程的，但我遇到了很多经典的线程问题（UI 控件抱怨从不同的线程进行交互，集合被修改为一段代码正在迭代它等等）。

我只想将第 3 方库的事件返回给我的 UI 线程。具体来说，我认为应该发生的是：

我的班级接收到事件并且处理程序正在与 UI 不同的线程上运行。我想检测这种情况（如使用 InvokeRequired），然后执行与 BeginInvoke 等效的操作以将控制权交还给 UI 线程。然后可以在类层次结构上发送适当的通知，并且我的所有数据只被一个线程触及。

问题是，接收这些输入事件的类不是从 Control 派生的，因此没有 InvokeRequired 或 BeginInvoke。这样做的原因是我试图干净地分离 UI 和底层逻辑。该类仍在 UI 线程上运行，只是类本身没有任何 UI。

现在我通过破坏这种分离来解决问题。我传入了对控件的引用，该控件将显示我的类中的数据并使用 its Invoke 方法。这似乎违背了将它们分开的全部目的，因为现在底层类直接依赖于我的特定 UI 类。

也许有一种方法可以保存对运行构造函数的线程的引用，然后在 Threading 命名空间中执行 Invoke 命令？

有没有办法解决这个问题？我的方法完全错误吗？

【问题讨论】：

标签： c# multithreading invoke

【解决方案1】：

查看AsyncOperation 类。您可以使用AsyncOperationManager.CreateOperation 方法在要调用处理程序的线程上创建AsyncOperation 的实例。我用于Create 的参数通常为空，但您可以将其设置为任何值。要调用该线程上的方法，请使用AsyncOperation.Post 方法。

【讨论】：

我花了一段时间才了解如何使用代表，但它确实有效！

【解决方案2】：

使用SynchronizationContext.Current，它将指向您可以同步的内容。

这将做正确的事™，具体取决于应用程序的类型。对于 WinForms 应用程序，它将在主 UI 线程上运行。

具体来说，使用SynchronizationContext.Send方法，像这样：

SynchronizationContext context =
    SynchronizationContext.Current ?? new SynchronizationContext();

context.Send(s =>
    {
        // your code here
    }, null);

【讨论】：

+1。请注意，如果程序是控制台应用程序，SynchronizationContext.Current 为 null。一个好的模式是使用AsyncOperation，它在创建时捕获当前的SynchronizationContext，并且*做正确的事情++*™。 msdn.microsoft.com/en-us/library/…
它是 WinForms，所以它可以工作，但我的意图是独立于 UI。控制台应用程序正在推动它的 UI 方面我会考虑但很高兴知道它不会工作。还是 +1

【解决方案3】：

处理方法可以简单地将数据存储到类的成员变量中。当您想要将线程更新为不是在该线程上下文中创建的控件时，就会出现跨线程的唯一问题。因此，您的泛型类可以监听事件，然后使用委托函数调用您想要更新的实际控件。

同样，只有您想要更新的 UI 控件需要被调用以确保它们是线程安全的。前段时间我在“Simple Solution to Illegal Cross-thread Calls in C#”上写了一篇博文

这篇文章更详细，但一个非常简单（但有限）的方法的关键是在要更新的 UI 控件上使用匿名委托函数：

if (label1.InvokeRequired) {
  label1.Invoke(
    new ThreadStart(delegate {
      label1.Text = "some text changed from some thread";
    }));
} else {
  label1.Text = "some text changed from the form's thread";
}

我希望这会有所帮助。 InvokeRequired 在技术上是可选的，但调用控件的成本很高，因此请检查确保它不会在不需要时通过调用更新 label1.Text。

【讨论】：

我的问题更像是：来自库的工作线程通知我的应用程序，我想立即采取行动。问题是“立即操作”将在工作线程上运行，完全隐藏 UI 线程上发生的其他事情（与 UI 无关的事情——例如枚举对象列表）。

【解决方案4】：

您不需要特定的控件，任何控件（包括表单）都可以。所以你可以将它从 UI 中抽象出来。

【讨论】：

【解决方案5】：

如果您使用的是 WPF：

您需要一个对管理 UI 线程的 Dispatcher 对象的引用。然后，您可以使用调度程序对象上的 Invoke 或 BeginInvoke 方法来安排在 UI 线程中发生的操作。

获取调度程序的最简单方法是使用 Application.Current.Dispatcher。这是负责主（也可能是唯一）UI 线程的调度程序。

把它们放在一起：

class MyClass
{
    // Can be called on any thread
    public ReceiveLibraryEvent(RoutedEventArgs e)
    {
        if (Application.Current.CheckAccess())
        {
            this.ReceiveLibraryEventInternal(e);
        }
        else
        {
            Application.Current.Dispatcher.Invoke(
                new Action<RoutedEventArgs>(this.ReceiveLibraryEventInternal));
        }
    }

    // Must be called on the UI thread
    private ReceiveLibraryEventInternal(RoutedEventArgs e)
    {
         // Handle event
    }
}

【讨论】：

这是关于 WPF 的，我看不出问题在哪里使用。

【解决方案6】：

有没有办法解决这个问题？

是的，解决方法是让您创建一个线程安全队列。

您的事件处理程序由第 3 方线程调用
您的事件处理程序将某些内容（事件数据）排入您拥有的集合（例如列表）中
您的事件处理程序会向您自己的thead 发出信号，表明集合中有数据可供它出列和处理：
- 您的线程可能正在等待某些东西（互斥锁或其他）；当事件处理程序向其互斥体发出信号时，它会唤醒并检查队列。
- 或者，它可以定期唤醒（例如每秒一次或其他）并轮询队列，而不是发出信号。

在任何一种情况下，由于您的队列是由两个不同的线程写入的（第 3 方线程正在入队，而您的线程正在出队），因此它必须是线程安全的受保护队列。

【讨论】：

我看到了很多类似的例子。我可能是错的，但是当出队是不能进入睡眠并且不能坐在那里循环轮询队列的主 UI 线程时，这种技术不会起作用。我没有提到这一点，但另一个线程每秒会引发很多次事件。
你说得对：只有当你想要调用的“你的”线程不是 UI 线程时，这才是合适的。

【解决方案7】：

我刚刚遇到了同样的情况。但是，在我的情况下，我无法使用 SynchronizationContext.Current，因为我无权访问任何 UI 组件，也没有回调来捕获当前同步上下文。事实证明，如果代码当前未在 Windows 窗体消息泵中运行，SynchronizationContext.Current 将被设置为标准 SynchronizationContext，它将仅在当前线程上运行 Send 调用并在 ThreadPool 上运行 Post 调用。

我发现this answer 解释了不同类型的同步上下文。在我的情况下，解决方案是在稍后将使用 Application.Run() 启动消息泵的线程上创建一个新的 WindowsFormsSynchronizationContext 对象。然后，其他线程可以使用此同步上下文在 UI 线程上运行代码，而无需接触任何 UI 组件。

【讨论】：