浅谈.NET下的多线程和并行计算(九)Winform中多线程编程基础下

简介: 在之前的文章中我们介绍过两种Timer和BackgroundWorker组件,在上文中我们提到过,强烈建议在UI线程上操作控件,否则很容易产生人品问题。可以想到,上次介绍的两个Timer基于ThreadPool,回调方法运行于不同于UI线程的新线程上,在这个方法中操作控件需要进行Invoke或BeginInvoke。

在之前的文章中我们介绍过两种Timer和BackgroundWorker组件,在上文中我们提到过,强烈建议在UI线程上操作控件,否则很容易产生人品问题。可以想到,上次介绍的两个Timer基于ThreadPool,回调方法运行于不同于UI线程的新线程上,在这个方法中操作控件需要进行Invoke或BeginInvoke。其实,还有第三种System.Windows.Forms.Timer,它可以让回调事件在UI线程上执行,我们来做一个实验比较一下System.Windows.Forms.Timer和System.Timers.Timer。在一个窗体上新建两个标签控件,然后来创建两个计时器:

private System.Windows.Forms.Timer timer1 = new System.Windows.Forms.Timer();
private System.Timers.Timer timer2 = new System.Timers.Timer();

public Form2()
{
    InitializeComponent();
}

双击表单,在Load事件中写如下代码:

this.Text = string.Concat("#", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
//timer2.SynchronizingObject = this;
timer2.Interval = 1000;
timer2.Elapsed += new System.Timers.ElapsedEventHandler(timer2_Elapsed);
timer2.Enabled = true;
timer1.Interval = 1000;
timer1.Tick += new System.EventHandler(this.timer1_Tick);
timer1.Enabled = true;

然后是两个计时器的处理方法:

private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e)
{
    label1.Text = string.Format("timer1 : #{0} {1} {2}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, this.InvokeRequired, DateTime.Now.ToString());
}

private void timer2_Elapsed(object sender, System.Timers.ElapsedEventArgs e)
{
    label2.Text = string.Format("timer2 : #{0} {1} {2}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, this.InvokeRequired, DateTime.Now.ToString());
}

以非调试方式运行程序,可以看到如下的结果:

image

分析一下这个结果

1) UI托管线程Id是1

2) System.Windows.Forms.Timer运行于UI线程,不需要Invoke

3) System.Timers.Timer运行于新的线程,需要Invoke

也就是说如果以调试方式运行程序的话,label2控件的赋值操作将会失败。要解决这个问题有两个办法:

1) 取消注释 timer2.SynchronizingObject = this; 一句使回调方法运行于UI线程(等同于System.Windows.Forms.Timer的效果)

2) 在回调方法内涉及到UI的操作使用Invoke或BeginInvoke

您可以实验一下,在回调方法中阻塞线程的话,UI被阻塞,界面停止响应,因此,如果您的回调方法需要比较耗时操作的话建议使用灵活性更大的System.Timers.Timer,手动使用Invoke或BeginInvoke,当然如果回调方法主要用于操作UI可以直接使用System.Windows.Forms.Timer。

对于BackgroundWorker组件我们可以想到通常会希望后台操作运行于工作线程上,而进度汇报的方法运行于UI线程上,其实它就是这么做的,我们可以直接在工具箱中拖一个BackgroundWorker到表单设计器上,然后在表单上添加如下控件:

image

分别是一个ProgressBar,两个按钮和两个标签。对于BackgroundWorker,我们直接通过属性窗口打开它的进度汇报和取消功能:

image

然后添加三个事件的处理方法:

private void backgroundWorker1_DoWork(object sender, DoWorkEventArgs e)
{
    for (int i = 0; i <= 100; i += 10)
    {
        if (backgroundWorker1.CancellationPending)
        {
            for (int j = i; j >=0; j -= 10)
            {
                backgroundWorker1.ReportProgress(j);
                Thread.Sleep(500);
            }
            e.Cancel = true;
            return;
        }
        label1.Text = string.Format("worker : #{0} {1} {2}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, this.InvokeRequired, DateTime.Now.ToString());
        backgroundWorker1.ReportProgress(i);
        Thread.Sleep(500);
    }
    e.Result = 100;
}

private void backgroundWorker1_ProgressChanged(object sender, ProgressChangedEventArgs e)
{
    label2.Text = string.Format("progress : #{0} {1} {2}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, this.InvokeRequired, DateTime.Now.ToString());
    progressBar1.Value = e.ProgressPercentage;
}

private void backgroundWorker1_RunWorkerCompleted(object sender, RunWorkerCompletedEventArgs e)
{
    if (e.Cancelled)
        MessageBox.Show("Cancelled");
    else if (e.Error != null)
        MessageBox.Show(e.Error.ToString());
    else
        MessageBox.Show(e.Result.ToString());
}

两个按钮分别用于开始后体工作和取消后台工作:

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    if (!backgroundWorker1.IsBusy)
        backgroundWorker1.RunWorkerAsync();
}

private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
    if (backgroundWorker1.IsBusy)
        backgroundWorker1.CancelAsync();
}

在DoWork事件处理方法和ProgressChanged事件处理方法中我们在相应的标签上输出托管线程Id。在DoWork事件处理方法中,我们也实现了取消任务后的回滚操作,以非调试方式运行程序并且点击开始按钮后的效果如下:

image

可以看到,ProgressChanged事件处理方法运行于UI线程,而DoWork事件处理方法运行于新线程上,这符合我们的期望。

本质上,BackgroundWorker的进度汇报基于AsyncOperation,差不多如下:

AsyncOperation asyncOperation;
public Form4()
{
    InitializeComponent();
    this.Text = string.Concat("#", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    asyncOperation = AsyncOperationManager.CreateOperation(null);
}

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    new Thread(() =>
    {
        for (int i = 0; i <= 100; i += 10)
        {
            label1.Text = string.Format("worker : #{0} {1} {2}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, this.InvokeRequired, DateTime.Now.ToString());
            asyncOperation.Post(new SendOrPostCallback((j)=>
            {
                label2.Text = string.Format("progress : #{0} {1} {2}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, this.InvokeRequired, DateTime.Now.ToString());
                progressBar1.Value = (int)j;
            }), i);
            Thread.Sleep(500);
        }
    }) { IsBackground = true }.Start();
}

而AsyncOperation又是基于SynchronizationContext的封装。个人认为AsyncOperation和SynchronizationContext达到的效果和Invoke以及BeginInvoke差不多,而且MSDN上也并没有很多介绍AsyncOperation和SynchronizationContext的篇幅,因此,在不使用BackgroundWorker的时候我还是更愿意去直接使用Invoke和BeinInvoke这种原始的方法。

后面几节我们将介绍.NET异步编程模型APM。

作者: lovecindywang
本文版权归作者和博客园共有,欢迎转载,但未经作者同意必须保留此段声明,且在文章页面明显位置给出原文连接,否则保留追究法律责任的权利。
相关文章
|
2月前
|
开发框架 Java .NET
.net core 非阻塞的异步编程 及 线程调度过程
【11月更文挑战第12天】本文介绍了.NET Core中的非阻塞异步编程,包括其基本概念、实现方式及应用示例。通过`async`和`await`关键字,程序可在等待I/O操作时保持线程不被阻塞,提高性能。文章还详细说明了异步方法的基础示例、线程调度过程、延续任务机制、同步上下文的作用以及如何使用`Task.WhenAll`和`Task.WhenAny`处理多个异步任务的并发执行。
|
2月前
|
存储 设计模式 分布式计算
Java中的多线程编程:并发与并行的深度解析####
在当今软件开发领域,多线程编程已成为提升应用性能、响应速度及资源利用率的关键手段之一。本文将深入探讨Java平台上的多线程机制,从基础概念到高级应用,全面解析并发与并行编程的核心理念、实现方式及其在实际项目中的应用策略。不同于常规摘要的简洁概述,本文旨在通过详尽的技术剖析,为读者构建一个系统化的多线程知识框架,辅以生动实例,让抽象概念具体化,复杂问题简单化。 ####
|
3月前
|
并行计算 安全 Java
Python 多线程并行执行详解
Python 多线程并行执行详解
108 3
|
5月前
|
算法 Java
JUC(1)线程和进程、并发和并行、线程的状态、lock锁、生产者和消费者问题
该博客文章综合介绍了Java并发编程的基础知识,包括线程与进程的区别、并发与并行的概念、线程的生命周期状态、`sleep`与`wait`方法的差异、`Lock`接口及其实现类与`synchronized`关键字的对比,以及生产者和消费者问题的解决方案和使用`Condition`对象替代`synchronized`关键字的方法。
JUC(1)线程和进程、并发和并行、线程的状态、lock锁、生产者和消费者问题
|
4月前
|
SQL 存储 监控
SQLServer事务复制延迟优化之并行(多线程)复制
【9月更文挑战第12天】在SQL Server中,事务复制延迟会影响数据同步性。并行复制可通过多线程处理优化这一问题,提高复制效率。主要优化方法包括:配置分发代理参数、优化网络带宽、调整系统资源、优化数据库设计及定期监控维护。合理实施这些措施可提升数据同步的及时性和可靠性。
137 0
|
5月前
|
算法 Java
JDK版本特性问题之想控制 G1 垃圾回收器的并行工作线程数量,如何解决
JDK版本特性问题之想控制 G1 垃圾回收器的并行工作线程数量,如何解决
|
6月前
|
SQL 安全
线程操纵术并行策略问题之调整并行流的并行度问题如何解决
线程操纵术并行策略问题之调整并行流的并行度问题如何解决
|
19天前
|
监控 前端开发 API
一款基于 .NET MVC 框架开发、功能全面的MES系统
一款基于 .NET MVC 框架开发、功能全面的MES系统
|
4月前
|
开发框架 前端开发 JavaScript
ASP.NET MVC 教程
ASP.NET 是一个使用 HTML、CSS、JavaScript 和服务器脚本创建网页和网站的开发框架。
55 7
|
4月前
|
存储 开发框架 前端开发
ASP.NET MVC 迅速集成 SignalR
ASP.NET MVC 迅速集成 SignalR
99 0