细说UI线程和Windows消息队列（经典）

 在Windows应用程序中，窗体是由一种称为“UI线程（User Interface Thread）”的特殊类型的线程创建的。

　　首先，UI线程是一种“线程”，所以它具有一个线程应该具有的所有特征，比如有一个线程函数和一个线程ID。

　　其次，“UI线程”又是“特殊”的，这是因为UI线程的线程函数中会创建一种特殊的对象——窗体，同时，还一并负责创建窗体上的各种控件。

　　窗体和控件大家都很熟悉了，这些对象具有接收用户操作的功能，它们是用户使用整个应用程序的媒介，没有这样一个媒介，用户就无法控制整个应用程序的运行和停止，往往也无法直接看到程序的运行过程和最终结果。

　　那么，窗体和控件又是如何作到对用户操作进行响应的呢？这一响应是不是由窗体和控件自己“主动”完成的？

　　换句话说：

　　窗体和控件具不具备独立地响应用户操作（比如键盘和鼠标操作）的功能？

　　答案是否定的。

　　那就奇怪了，比如我们用鼠标点击了一个按钮，并且看到它“陷”下去了，然后又还原，之后，我们确实看到了程序执行了此按钮所对应的任务。难道不是按钮来响应用户操作的吗？

　　这实际上是一个错觉。这个错觉产生的根源在于不了解Windows内部的运作机理。

　　简单地说，窗体和控件之所以能响应用户操作，关键在于负责创建它们的UI线程拥有一个“消息循环（Message Loop）”。这个消息循环由线程函数负责启动，通常具有以下的“模样”（以C++代码表示）：

　　　　MSG　msg;　//代表一条消息
　　　　BOOL　bRet;
　　　　//从UI线程消息队列中取出一条消息
　　　　while(　(bRet　=　GetMessage(　&msg,　NULL,　0,　0　))　!=　0)
　　　　{
　　　　　　　　if　(bRet　==　-1)
　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　　　//错误处理代码，通常是直接退出程序
　　　　　　　　}
　　　　　　　　else
　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　　　TranslateMessage(&msg);　//转换消息格式
　　　　　　　　　　　　DispatchMessage(&msg);　//分发消息给相应的窗体
　　　　　　　　}
　　　　}

　　可以看到，所谓消息循环，其实就是一个While循环语句罢了。

　　可以看到，“窗体过程”不过就是一个多分支语句罢了，在这个语句中，窗体对不同类型的消息进行处理。

　　注意，每个UI线程都有一个消息队列，而不是每个窗体一个消息队列！

　　那么，操作系统是不是会为每一个线程都创建一个消息队列呢？

　　答案是：只有当一个线程调用Win32 API中的GDI（Graphics Device Interface）和User函数时，操作系统才会将其看成是一个UI线程，并为它创建一个消息队列。

　　需要注意的是，消息循环是由UI线程的线程函数启动的，操作系统不管这件事，它只管为UI线程创建消息队列。因此，如果某个UI线程的线程函数中没有定义消息循环，那么，它所拥有的窗体是无法正确绘制的。

　　请看以下代码：

　　　　class　Program
　　　　{
　　　　　　　　static　void　Main(string[]　args)
　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　　　Form1　frm　=　new　Form1();
　　　　　　　　　　　　frm.Show();
　　　　　　　　　　　　Console.ReadKey();
　　　　　　　　}
　　　　}

　　上述代码属于一个控制台应用程序，在Main()函数中，创建了一个Form1窗体对象，调用它的Show()方法显示，然后调用Console.ReadKey()方法等待用户按键结束进程。

　　程序运行的截图如下：

　　如上图所示，会发现窗体显示一个空白方框，不接收任何的鼠标和键盘操作。

　　原因何在？

　　产生这一现象的原因可以解释如下：

　　由于控制台程序需要运行于一个“控制台窗口”中，因此，操作系统认为它是一个UI线程，会为其创建一个消息队列。

　　Main()函数由于是程序入口点，所以执行它的线程是进程的第一个线程（即主线程），在主线程中，创建了一个Form1窗体对象，对其Show()方法的调用只是设置其Visible属性=true，这将导致Windows调用相应的Win32 API函数显示窗体，但这一调用并非阻塞调用，也没有启动一个消息循环，所以Show()方法很快返回，继续执行下一句“Console.ReadKey();”，此句的执行导致主线程调用相应的Win32 API函数等待用户按钮，阻塞执行。

　　注意，如果这时用户用鼠标点击窗体，尝试与窗体交互，相应的消息的确发到了控制台应用程序主线程的消息队列中，但主线程并未启动一个消息循环（你看到Main()函数中有任何的循环语句吗？）以取出消息队列中的消息并“分发”给窗体，因此，窗体函数没被调用，自然无法正确绘制了。

　　如果窗体本身是调用ShowDialog()方法显示的，这是一个阻塞调用，它会在内部启动一个消息循环，此消息循环可以从主线程的消息队列是提取消息，从而让此窗体成为一个“正常”的窗体。

　　当用户关闭窗体后，Main()方法后继的代码继续执行，直到运行结束。

　　如果在创建窗体对象并调用Show()方法显示后，主线程没有调用“Console.ReadKey();”之类方法“暂停”，而是直接退出，这将导致操作系统中止整个进程，回收所有核心对象，因此，创建的窗体也会被销毁，不可能再看见它。

　　现在再考虑复杂一些：如果我们在另一个线程中创建并显示窗体，又将如何？

class　Program
　　　　{
　　　　　　　　static　void　Main(string[]　args)
　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　　　Thread　th　=　new　Thread(ShowWindow);
　　　　　　　　　　　　th.Start();//在另一个线程中创建并显示窗体
　　　　　　　　　　　　Console.WriteLine("窗体已创建,敲任意键退出...");
　　　　　　　　　　　　Console.ReadKey();
　　　　　　　　　　　　Console.WriteLine("主线程退出...");
　　　　　　　　　}
　　　
　　　　　　　　static　void　ShowWindow()
　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　　　Form1　frm　=　new　Form1();
　　　　　　　　　　　　frm.ShowDialog();
　　　　　　　　}
　　　　}

　　程序运行结果如下：