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一、線程統一取消模型1、取消令牌2、可以中斷的線程1、設計一箇中斷函數2、創建CancellationTokenSource對象3、啓動線程4、取消線程執行二、跨線程訪問UI基本方法1、Control.Invoke和BeginInvoke2、桌面退出3、編寫線程安全的控件三、BackgroundWorker組件1、幹活的代碼2、啓動任務3、結果取回4、取消任務5、進度報告四、等等
一、線程統一取消模型
線程取消在多線程開發中非常普遍,鑑於此微軟在.NET4.0基礎類庫中引入線程統一取消模型對線程取消功能的支持。
1、取消令牌
線程統一取消模型中兩個重要的類型就是CancellationToken和CancellationTokenSource
每個CancellationTokenSource對象都包容着一個“取消令牌(CancellationToken)”,並通過它的Token屬性向外界展露,用法也很簡單通過調用CancellationTokenSource的Cancel()方法通知取消令牌。下面有個小栗子
2、可以中斷的線程
下面介紹一個可以中斷的線程模型流程
1、設計一箇中斷函數
一個可以中斷的線程函數模板看起來像下面這樣
public class ThreadFuncObject
{
//通過構造函數從外界傳入取消令牌
private CancellationToken _token;
public ThreadFuncObject(CancellationToken token)
{
_token = token;
}
public void DoWork()
{
//各種功能代碼...
if (_token.IsCancellationRequested)
{
//完成清理工作...
//簡單的處理直接return即可
//return;
//建議拋出個取消異常
throw new OperationCanceledException(_token);
}
//各種功能代碼...
}
}
2、創建CancellationTokenSource對象
CancellationTokenSource tokenSource = new CancellationTokenSource();
3、啓動線程
ThreadFuncObject obj = new ThreadFuncObject(tokenSource.Token);
Thread th = new Thread(obj.DoWork);
th.Start();
4、取消線程執行
tokenSource.Cancel();
二、跨線程訪問UI基本方法
剛開始桌面程序開發時,在做進度條等通知UI更新的功能時,經常會遇到跨線程訪問UI的問題,拋的錯就是控件不能從不是創建它的線程去更改。
在.NET Framework中,所有的可視化控件都從System.Windows.Forms.Control類派生而來,考慮到跨線程訪問控件的需要,Control類提供了相應的方法完成跨線程更新界面。
1、Control.Invoke和BeginInvoke
//
// 摘要:
// 在擁有此控件的基礎窗口句柄的線程上執行指定的委託。
//
// 參數:
// method:
// 包含要在控件的線程上下文中調用的方法的委託。
//
// 返回結果:
// 正在被調用的委託的返回值,或者如果委託沒有返回值,則爲 null。
public object Invoke(Delegate method);
Invoke方法的參數是一個委託,代表在創建控件的線程中要執行的方法。實際場景中是要向UI傳值的,可以使用下面的重載
//
// 摘要:
// 在擁有控件的基礎窗口句柄的線程上,用指定的自變量列表執行指定委託。
//
// 參數:
// method:
// 一個方法委託,它採用的參數的數量和類型與 args 參數中所包含的相同。
//
// args:
// 作爲指定方法的參數傳遞的對象數組。 如果此方法沒有參數,該參數可以是 null。
//
// 返回結果:
// System.Object,它包含正被調用的委託返回值;如果該委託沒有返回值,則爲 null。
public object Invoke(Delegate method, params object[] args);
使用像下面這樣
private void ThreadMethod(Object info)
{
Action<string> del = (msg) => lblInfo.Text = msg;
lblInfo.Invoke(del,info);
}
Control.Invoke是同步方法,就是當工作線程調用此方法將一個方法委託給UI線程執行以後,它必須等待UI線程執行完此方法後才能繼續執行,如果UI線程很忙,工作線程可能要等待較長的時間不能工作。這可能不太合理
Control.BeginInvoke是異步方法,就是工作線程可以將一個方法傳送給UI線程執行之後,繼續執行下一步的任務而無需等待。
UI線程是單一的,就是來更新用戶界面和接受用戶響應的。它從消息隊列中提取消息處理,如果某個消息執行時間較長,將會導致界面失去響應,感覺死機了。所以長時間任務要交給獨立的工作線程去執行,UI線程只管向用戶展示執行的結果。UI線程不應兼職過多
2、桌面退出
桌面(Windows窗體)程序是事件驅動的,應該確保用戶不能頻繁的點擊啓動訪問控件的線程。因爲多線程同時訪問同一個控件,可能會造成程序不穩定,出現意想不到的的結果。可以通過控制按鈕狀態或線程狀態,控制線程同步。
如果關閉主窗體導致主線程退出,工作線程還沒結束。因爲主窗體銷燬了,其上的控件都被銷燬,而工作線程還包含着訪問控件的代碼,所以會拋出ObjectDisposedException異常。
前幾篇線程中講到,最簡單的方法就是將工作線程設置爲後臺線程,幫隨着主線程的退出而退出,另一個方法就是在窗體FormClosing關閉事件中,判斷工作線程的狀態,手動Abort終止它。
3、編寫線程安全的控件
我們可以將多線程訪問功能封裝進控件裏,從而簡化編寫跨線程訪問時的代碼。比如Lable標籤控件的text屬性不能跨線程直接訪問,可以派生出一個新的ThreadSafeLable類,向下面這樣,這樣不管跨不跨線程,使用相同的代碼訪問線程安全的控件。
public class ThreadSafeLable : Label
{
//覆蓋基類的Text屬性
public override string Text
{
get
{
return base.Text;
}
set
{
if (InvokeRequired)//跨線程調用
{
Action<string> del = (msg) => base.Text = msg;
Invoke(del, value);
}
else//普通調用
{
base.Text = value;
}
}
}
}
項目開發中注意封裝一些這樣的控件,可以簡化多線程調用代碼,提高項目的開發效率
三、BackgroundWorker組件
其實微軟提供了一個現成的組件用於跨線程訪問UI的,那就是BackgroundWorker組件,大大簡化了此類程序的開發。基於事件的異步調用模式,就是通過事件告知什麼時候幹什麼事。支持報告進度,支持取消。
1、幹活的代碼
在DoWork事件中,真正幹活的代碼放在這裏
2、啓動任務
調用BackgroundWorker組件的RunWorkerAsync方法,此方法會激發DoWork事件。此方法有個重載可以傳Object對象,在DoWork中通過DoWorkEventArgs.Argument來接收
3、結果取回
BackgroundWorker組件有一個RunWorkerCompleted事件
其中的RunWorkerCompletedEventArgs參數包含以下重要信息:
參數屬性 | 描述 |
---|---|
e.Result | 工作任務執行的結果 |
e.Error | 這是一個Exception對象,如果工作任務執行過程中沒有發生異常,則此屬性爲null,如果發生了異常,此屬性引用被拋出的異常對象 |
e.Cancelled | 如果在工作任務完成前用戶取消了操作,則此屬性爲True,否則此屬性爲False |
4、取消任務
BackgroundWorker組件有一個CancelAsync方法,調用此方法將會導致BackgroundWorker組件的只讀屬性CancellationPending爲True,然後在DoWork中判斷即可。
private void backgroundWorker1_DoWork(object sender, DoWorkEventArgs e)
{
BackgroundWorker bw = sender as BackgroundWorker;
if (bw.CancellationPending)//如果用戶取消了操作
{
e.Cancel = true;//此結果將會傳到RunWorkerCompleted事件中
return;//仍需要手動提交結束任務
}
//...
}
5、進度報告
BackgroundWorker組件有一個ProgressChanged事件。在DoWork事件處理代碼中合適的地方調用BackgroundWorker組件的ReportProgress方法,就會激發ProgressChanged事件。ReportProgress除了可以報告進度,也可以通過其重載報告一個object對象,往往是描述信息。
在ProgressChanged事件中使用線程同步上下文做了特殊處理,可以直接訪問窗體上控件,無需考慮跨線程問題。
四、等等
好多東西以前都認真看過,沒記性就忘了。馬上要搬家了,裝不進腦子裏就帶不走。每次搬家還要爲幾本書多付一些搬家費,惆悵。(沒有大家電,書本就是最重的東西了)
給我一杯酒再給我一支菸,說走就走有緣就再見