C# 线程安全（特别是 MVVM/WPF）

Question

我想知道我需要做些什么才能使模型在 MVVM 中线程安全。假设我有以下类，它被实例化为单例：

public class RunningTotal: INotifyPropertyChange
{
   private int _total;
   public int Total
   {
      get { return _total; }
      set
      {
         _total = value;
         PropertyChanged("Total");
      }
   }
   ...etc...
}

我的视图模型通过属性公开它：

public RunningTotal RunningTotal { get; }

我的视图绑定了一个文本块，即{Binding Path=RunningTotal.Total}。

我的应用有一个后台线程，它会定期更新 Total 的值。假设没有其他东西更新 Total，我应该做什么（如果有的话）使所有这些线程安全？

现在，如果我想做类似的事情但使用Dictionary<> 或ObservableCollection<> 类型的属性怎么办？哪些成员（添加、删除、清除、索引器）是线程安全的？我应该改用 ConcurrentDictionary 吗？

Answer 1

我的应用有一个后台线程，它会定期更新 Total 的值。假设没有其他东西更新 Total，我应该做什么（如果有的话）使所有这些线程安全？

对于标量属性，你不需要做任何特别的事情； PropertyChanged 事件会自动封送至 UI 线程。

现在，如果我想做类似的事情但使用 Dictionary 或 ObservableCollection 类型的属性怎么办？哪些成员（添加、删除、清除、索引器）是线程安全的？我应该改用 ConcurrentDictionary 吗？

不，这不是线程安全的。如果您从后台线程更改ObservableCollection<T> 的内容，它将中断。您需要在 UI 线程上执行此操作。一种简单的方法是使用一个在 UI 线程上引发其事件的集合，就像 here 中描述的那样。

至于Dictionary<TKey, TValue>，它不会在其内容发生变化时发出通知，因此无论如何也不会通知UI。

Answer 2

假设有两个线程更新Total，并且您想在PropertyChanged 方法中记录对_total 的所有更改。现在有一个竞争条件，PropertyChanged 可能会丢失一个值。当线程在调用set_Total 的过程中阻塞时会发生这种情况。它更新了_total，但还调用了PropertyChanged。与此同时，另一个线程将_total 更新为另一个值：

thread1: _total = 4;
thread2: _total = 5;
thread2: PropertyChanged("Total");
thread1: PropertyChanged("Total");

现在，PropertyChanged 永远不会以 4 的值调用。

您可以通过将值传递给PropertyChanged 方法或在setter 中使用锁来解决此问题。

由于您说您有一个更新此属性的线程，因此不可能出现竞争条件。只有当多个线程（或进程）同时更新同一事物时才会出现这种情况。

Answer 3

模型应该像任何代码一样以线程安全的方式编写；由您决定是否使用锁、并发容器或其他任何方式来执行此操作。模型只是库代码，它（几乎）不应该知道它的功能将被 MVVM 应用程序使用。

但是，VM 必须在 UI 线程中工作。这意味着他们通常不能依赖模型中的事件来自 UI 线程，因此如果订阅的事件不在 UI 线程中，他们必须编组调用或将它们存储在任务队列中。

因此，VM 应该以特定方式关心线程安全，而不是模型需要。

反过来，View 代码通常可以愉快地忽略所有线程问题：它在专用 UI​​ 线程中获取所有消息/调用/事件/任何内容，并在 UI 线程中进行自己的调用.

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特别是对于您的情况，您的代码不是模型而是 VM，对吗？在这种情况下，您必须在 UI 线程中触发事件，否则 View 会不高兴。

Answer 4

这个问题提供了 ObservableCollection 的线程编组版本

How do you correctly update a databound datagridview from a background thread

但是，您仍然需要担心线程之间的争用，这将需要您在资源更新时锁定资源，或者使用诸如 Interlocked.Increment 之类的东西。

如果一个线程正在更新，而另一个线程正在读取，则存在读取在更新的一半时完成的可能性（例如，正在修改 Int64。前半部分（32 位）已在一个中更新线程，并且在更新后半部分之前，从第二个线程读取值。读取的值完全错误）

这可能是也可能不是问题，具体取决于您的应用程序将要执行的操作。如果错误的值会在 GUI 上闪烁 1 秒，那么它可能没什么大不了的，锁的性能损失可以忽略不计。如果您的程序要根据该值采取行动，那么您可能需要将其锁定。

Answer 5

一个简单的答案是，您需要通过 UI Thread 的 Dispatcher 来安排 UI Thread 中的属性更新。这会将更新操作放入不会使应用程序崩溃的队列中。

private void handler(object sender, EventArgs e)
{
    Application.Current.Dispatcher.BeginInvoke(DispatcherPriority.Normal, (ThreadStart)delegate { updates(); });
}

private void updates() { /* real updates go here */ }

Answer 6

一些更复杂的事情实际上是如此简单......当在您的视图中实例化您的视图模型时，只需将调度程序向下传递到 ctor 中。

    ServerOperationViewmodel ViewModel;        
    public pgeServerOperations()
    {
        InitializeComponent();
        ViewModel = new ServerOperationViewmodel(Dispatcher);
    }

然后在您的视图模型中：

Dispatcher UIDispatcher;
public ServerOperationViewmodel(Dispatcher uiDisp)
{
    UIDispatcher = uiDisp;
}

并像使用普通 UI 调度程序一样使用它。

UIDispatcher.Invoke(() =>
{
  .......
});

我承认我对 MVVM 还是很陌生，但我不认为这违反了 MVVM 的座右铭。