WPF / XAML：如何执行线程进程并防止主 UI 繁忙/冻结？

Question

我有一个用作自动化 UI 的 XAML 应用程序。整个自动化过程可能需要 20-30 小时才能完全执行，因此我创建了一个 Task 类对象，该对象基本上包装了 Thread 方法（开始/停止/重置）。

但是，当我在 Task 对象下运行自动化方法时，XAML UI 很忙，我无法与其他控件交互，包括切换 Thread.Set() 标志的暂停按钮。

还有一个帖子 Prevent UI from freezing without additional threads

有人推荐了 BackgroundWorker 类，这篇 MSDN 文章提到，当它在 UI 中操作对象时使用它是一个坏主意，我的做法是为了显示状态计数： http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.componentmodel.backgroundworker.aspx

对此有什么想法吗？

    private void OnButtonStartAutomationClick(object sender, RoutedEventArgs e)
    {
        btnPauseAutomation.IsEnabled = true;
        Automation.Task AutomationThread = new Automation.Task(RunFullAutomation);
    }

    private void RunFullAutomation()
    {
        // do stuff that can take 20+ hours
        // threaded so I can utilize a pause button (block)
    }

class Task
{
    private ManualResetEvent _shutdownFlag = new ManualResetEvent(false);
    private ManualResetEvent _pauseFlag = new ManualResetEvent(true);
    private Thread _thread;
    private readonly Action _action;

    public Task(Action action)
    {
        _action = action;
    }

    public void Start()
    {
        ThreadStart ts = new ThreadStart(DoDelegatedMethod);
        _thread = new Thread(ts);            
        _thread.Start();
        _thread.Priority = ThreadPriority.Lowest;
    }

    public void Resume()
    {
        _pauseFlag.Set();
    }

    public void Stop()
    {
        _shutdownFlag.Set();
        _pauseFlag.Set();
        _thread.Join();
    }

    private void DoDelegatedMethod()
    {
        do
        {
            _action();
        }
        while (!_shutdownFlag.WaitOne(0));
    }
}

Answer 1

有人推荐了 BackgroundWorker 类，这篇 MSDN 文章提到，当它在 UI 中操作对象时使用它是一个坏主意，我的做法是为了显示状态计数

BackgroundWorker 实际上非常适合这种情况，因为它是为这种类型的场景设计的。警告是您不应更改 DoWork 内的 UI 元素，而应通过 ReportProgress 和 ProgressChanged 事件。

警告存在的原因是“DoWork”在后台线程上执行。如果您从那里设置 UI 元素值，您将得到一个跨线程异常。但是，ReportProgress/ProgressChanged 会自动将调用编组回适合您的 SynchronizationContext。

Answer 2

看看 WPF 中的 Dispatcher 对象。您可以并且应该在您的场景中在后台线程上运行长时间运行的任务，BackgroundWorker 是一个很好的方法。当您需要更新 UI 时，您需要验证对 UI 线程的访问权限，如果没有，请使用调度程序在 UI 线程上调用更新方法。

Answer 3

这里有两个可能的原因：首先，阻塞任务正在阻塞 UI 线程而不是在后台线程上运行，其次，后台线程正在使 UI 线程处于饥饿状态，以至于它永远没有机会响应输入。您需要找出其中的情况。一种粗略的方法是，在您的 Click 处理程序中，Debug.WriteLine 当前线程 ID (Thread.CurrentThread.ManagedThreadId)，并在 RunFullAutomation 回调中执行相同操作。

如果这些打印相同的数字，那么您遇到了第一个问题。 Reed 和 TheZenker 已经为此提供了解决方案。

如果这些打印不同的数字，那么你已经在一个工作线程上，你有第二个问题。 （BackgroundWorker 可能会让你更优雅地进入工作线程，并有助于更新 UI，但它不会停止饥饿。）在这种情况下，最简单的解决方法可能是在启动工作线程之前设置 _thread.Priority = ThreadPriority.BelowNormal;。

顺便说一句，您的代码似乎从未真正调用过AutomationThread.Start，这意味着甚至没有执行 RunFullAutomation 回调。这只是一个错字吗？

Answer 4

鉴于 .NET 4 完全支持使用任务并行库在后台异步运行任务，我建议不要推出您自己的任务类 也就是说，您可以执行 Reed 建议的操作并使用理想的 BackgroundWorker，或者如果您更喜欢对任务执行方式的性质进行更多控制，您可以使用 System.Threading.Tasks 中的 Task 类并实现如下所示：

public partial class MainWindow : Window
{
    CancellationTokenSource source = new CancellationTokenSource();
    SynchronizationContext context = SynchronizationContext.Current;
    Task task;
    public MainWindow()
    {
        InitializeComponent();
    }

    private void DoWork()
    {
        for (int i = 0; i <= 100; i++)
        {
            Thread.Sleep(500); //simulate long running task
            if (source.IsCancellationRequested)
            {
                context.Send((_) => labelPrg.Content = "Cancelled!!!", null);
                break;
            }
            context.Send((_) => labelPrg.Content = prg.Value = prg.Value + 1, null);
        }
    }

    private void Start_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
    {
        task = Task.Factory.StartNew(DoWork, source.Token);
    }

    private void Cancel_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
    {
        source.Cancel();
    }       
}

在DoWork() 中，您使用 WPF SynchronizationContext 并发布消息来更新您需要的 UI wiget。

该示例有一个进度条和一个标签控件，在 for 循环的每次迭代中都会更新。使用在每次迭代中检查的 CancellationTokenSource 支持取消。

希望这会有所帮助。