C#中的雙緩衝

在編程當中，或多或少會接觸到圖像編程，對於圖像編程來說窗口閃爍是個常見的問題，當窗口有大量的複雜的圖元數據需要重繪，或者擁有自定義控件中的窗口閃爍問題更是顯而易見的。出現閃爍的原因有很多種，大部分原因主要是因爲觸發WM_PAINT消息時窗體進行了重繪操作，此過程先是用窗體的背景色擦除窗口表面，再把窗體的圖像繪製上去，但是如果這2個操作不在同一時間段完成的話，就會先看到背景色（大部分爲白色）接着纔看到圖像，這樣就會出現我們所說的窗體閃爍現象。那麼如何解決這個問題呢，解決方法有很多，其中有個比較好的方法（個人認爲）就是採用雙緩衝機制來繪圖，基本上可以解決大部分的問題。

  雙緩衝的原理：儘量快的輸出圖像，使輸出在一個刷新週期內完成，如果輸出內容很多比較慢，那麼採用內存緩衝的方法，先把要輸出的內容在內存準備好，然後一次性輸出到窗體上，簡單的說來就是在窗口刷新一次的過程中，讓所有圖元同時顯示到窗口中。

 在C#中 .Net Framework爲編程人員提供了很好的操作雙緩衝的方法，爲採用雙緩衝機制繪製比較複雜的圖像數據帶來便捷。下面簡單的介紹在C#中實現雙緩衝的幾種方法。

一：利用默認的雙緩衝

（1）在應用程序中使用雙緩衝的最簡便的方法是使用 .NET Framework 爲窗體和控件提供的默認雙緩衝。通過將 DoubleBuffered 屬性設置爲 true。

 this.DoubleBuffered=true;

（2）使用 SetStyle 方法可以爲 Windows 窗體和所創作的 Windows 控件啓用默認雙緩衝，在窗體或者控件的構造函數中添加如下代碼即可：

 SetStyle(ControlStyles.ResizeRedraw,true);
 SetStyle(ControlStyles.OptimizedDoubleBuffer,true);
 SetStyle(ControlStyles.AllPaintingInWmPaint,true);
      或者：

 this.SetStyle(ControlStyles.ResizeRedraw |
               ControlStyles.OptimizedDoubleBuffer |
               ControlStyles.AllPaintingInWmPaint, true);
 this.UpdateStyles();

注：

.net1.1 和 .net 2.0 在處理控件雙緩衝上是有區別的。
.net 1.1 中，使用：this.SetStyle(ControlStyles.DoubleBuffer, true);
.net 2.0中，使用：this.SetStyle(ControlStyles.OptimizedDoubleBuffer, true);
二：手動管理雙緩衝

 在C# 中手動管理緩衝圖像有2中方法，一種是利用單獨開闢內存實現雙緩衝這種傳統的方法，還有一種是利用 .Net Framework 中獨有的BufferedGraphicsContext類實現。

方法一： 自己開闢一個緩衝區（如一個不顯示的Bitmap對象），在其中繪製完成後，再一次性顯示，代碼如下：

      //1、在內存中建立一塊“虛擬畫布”
        Bitmap bmp = new Bitmap(200,200);

      //2、獲取這塊內存畫布的Graphics引用
        Graphics bufferGraphics = Graphics.FromImage(bmp);

      //3、在這塊內存畫布上繪圖
        bufferGraphics.Clear(this.BackColor);
      bufferGraphics.DrawRectangle(Pens.Black,0,0,bmp.Width -1,bmp.Height -1);
      bufferGraphics.DrawEllipse(Pens.Red,10,10,100,50);
      bufferGraphics.DrawLine(Pens.Green,10,100,100,200);

      //4、將內存畫布畫到窗口中
        using(Graphics g = e.Graphics)
        {
            g.DrawImage(bmp, 10, 10);
        }
        
      //5. 釋放資源
        bmp.Dispose();
      bufferGraphics.Dispose();	

方法二：
對於更高級的雙緩存情形，可以使用 .NET Framework 類實現自己的雙緩存邏輯。負責單獨分配和管理圖形緩衝區的類是BufferedGraphicsContext 類。每個應用程序都有自己的默認BufferedGraphicsContext 來管理此應用程序的所有默認雙緩衝。提供調用Current 可以檢索對此實例的引用。通過調用Allocate 方法可以創建與屏幕上的繪圖圖面關聯的BufferedGraphics 類的實例。此方法創建一個與特定呈現圖面（如窗體或控件）關聯的BufferedGraphics 實例。創建 BufferedGraphics 實例後，可以將圖形繪製到由該實例的Graphics 屬性表示的緩衝區。 執行所有圖形操作後，可通過調用Render 方法將緩衝區的內容複製到屏幕上。 以下代碼把方法一實現的效果用此方法來實現：

        BufferedGraphicsContext currentContext = BufferedGraphicsManager.Current;

        BufferedGraphics myBuffer = currentContext.Allocate(e.Graphics,e.ClipRectangle);

        Graphics g = myBuffer.Graphics;

        g.Clear(this.BackColor);
        g.DrawRectangle(Pens.Black, 10, 10, 200, 200);
        g.DrawEllipse(Pens.Red, 10, 10, 100, 50);
        g.DrawLine(Pens.Green, 10, 100, 100, 200);

        myBuffer.Render(e.Graphics);  //呈現圖像至關聯的Graphics

        myBuffer.Dispose();
        g.Dispose();

至此，雙緩衝問題解決，兩種方式的實現效果都一樣，筆者私以爲第二種方法佔有的內存很少，不會出現內存泄露！