問題描述
寫的一個程序，WPF界面，與串口、相機等硬件設備通信，並將通信結果（包括圖片等）顯示在UI界面上。期間發現有串口被其他線程佔用，在Debug模式下關閉程序後，程序無法退出等情況。
具體表現爲：
（1）關閉程序後，下次再次啓動程序，串口被佔用，新的程序無法訪問串口；表現爲報串口異常：
“Access to the port ‘COM8’ is denied.
An exception of type System.UnauthorizedAccessException occurred and was caught.”
（2）有時候，關閉上一個程序後，程序未能完全退出：
（a）一種表現爲雖然界面都關閉了，但是進程管理器中還有；
（b）另一種表現爲，debug模式下運行程序。當把程序關閉後，VS還一直處於調試狀態，無法退出程序，表示當前程序還在運行，VS下暫停程序，顯示程序正在運行相機線程的銷燬中，正在以下語句中等待，表明線程一直無法退出。
m_monitorThread.Join();
問題探索
隨後，在網上搜索了類似情況。比較有用的有：
【1】C# 串口操作系列(2) – 入門篇，爲什麼我的串口程序在關閉串口時候會死鎖
其中說的是普通的UI的操作情況。
隨後，對我的程序進行了分析，發現也存在類似情況。於是進行了改進。
在上面的文章有分析，這裏結合我的程序，這裏簡單說下：
（1）串口線程、相機線程單獨工作，當有消息時，他們會回調函數進行界面UI元素的更新。在我的程序中，圖像的更新頻率很高，20幀/秒。串口回調也比較頻繁。
這裏有兩種更新方式：
（a）直接更新UI控件元素，例如圖片的ImgSrc。
（b）更新綁定了前端顯示控件的屬性。
這兩種具體更新的機制不是十分清除，但估計也是需要等待UI，等待wpf的鎖定資源才能訪問。
（2）當關閉主程序時，要進行串口、相機的關閉和資源的釋放時。此時，對其關閉需要等待其線程釋放相關的資源纔行。
上述兩個過程中（1）是後臺線程等主線程；（2）是主線程等待後臺，就會發生死鎖。
死鎖的結果：
（1）上一個程序關閉時無法正常釋放串口資源，使得再次打開的程序無法正常打開串口，出現異常“Access to the port ‘COM8’ is denied.
An exception of type System.UnauthorizedAccessException occurred and was caught.”
（2）有串口或相機線程無法釋放時，則問題中的（2）情況發生。
更改方案
有了以上的情況，下面的關鍵就是要在訪問時增加同步及程序判斷。在上面的文章中說了一種方法，此外，還可以利用線程同步的方式，如ManualResetEvent 類等。具體線程同步的介紹可以參見：
C# 線程同步的多種方式
本文用了引文【1】中的處理方式。
具體來說:
(1) 設置兩個變量，表明誰在忙，wpf的訪問與普通c#中不太一樣。具體見代碼，封裝的相關函數等。
(2) 在引用1中，主程序使用這個Application.DoEvents()來等待。而在wpf使用了這個：
System.Windows.Application.Current.Dispatcher.Invoke(System.Windows.Threading.DispatcherPriority.Background, new System.Threading.ThreadStart(delegate { }));
（3）爲了便於公用的訪問，這裏進行了封裝。
具體代碼如下：
/// <summary>
/// 表徵當前線程與另一個線程互相資源調用依賴關係，避免死鎖
/// </summary>
protected bool m_isUpdatingUiThread = false; //當前線程可能會訪問Ui元素時爲真
protected bool m_isClosingCurrentThread = false; //被主線程進行銷燬關閉操作時
///訪問UI的代碼示例。這裏封裝了一個函數
/// <summary>
/// 當前線程訪問UI的安全Action。避免在訪問UI時，UI線程關閉當前線程，造成死鎖
/// 使用方式：可以將需要訪問UI的代碼封裝爲Action傳入
/// </summary>
/// <param name="act"></param>
/// <returns></returns>
protected bool UISafeAccessAction(Action act)
{
if (!CanAccessUi()) return false;
try
{
act.Invoke();
}
catch (Exception ex)
{
//異常處理....
}
finally
{
FinallyAccessUI();
}
return true;
}
/// <summary>
/// 釋放線程、相機等資源
/// </summary>
public override void Dispose()
{
Prepare2CloseCurrentThread();
//實際的關閉和close動作...
AfterFinishCloseCurrentThread();
}
protected bool CanAccessUi()
{
if (m_isClosingCurrentThread) return false;
m_isUpdatingUiThread = true;
return true;
}
/// <summary>
/// 訪問完本線程的釋放後，一定要執行本函數置位。即使是出異常了也移動要執行本函數。
/// ！！！！！必須將本函數防止在try後面的finally中！！！！！
/// </summary>
protected void FinallyAccessUI()
{
m_isUpdatingUiThread = false;
}
///關閉前兩個函數：
/// <summary>
/// 主程序在試圖關閉當前線程或釋放當前線程資源時，需調用該方法，保證當前線程沒有訪問主線程界面中的東西
/// 如果正在訪問，將會阻塞等待。否則直接訪問
/// 注意：這裏只能防止當前線程中只能順序的對UI進行訪問，不能支持多線程都在訪問UI資源的同步！！！！
/// </summary>
protected void Prepare2CloseCurrentThread()
{
m_isClosingCurrentThread = true;
while (m_isUpdatingUiThread) System.Windows.Application.Current.Dispatcher.Invoke(System.Windows.Threading.DispatcherPriority.Background, new System.Threading.ThreadStart(delegate { }));
}
/// <summary>
/// 主線程對當前線程關閉或釋放完資源後，調用該函數置位標記
/// </summary>
protected void AfterFinishCloseCurrentThread()
{
m_isClosingCurrentThread = false;
}
（4）需要說明的是，由於使用的是一個變量來，這裏只能防止當前線程中只能順序的對UI進行訪問，不能支持多線程都在訪問UI資源的同步！！！！如果是多個的UI訪問的話，可以設置多個變量，對多個變量的狀態進行控制後進行關閉！
引用文章：
【1】C# 串口操作系列(2) – 入門篇，爲什麼我的串口程序在關閉串口時候會死鎖
【2】C# 線程同步的多種方式