C#多线程与跨线程访问界面控件的方法

下面是 C# 多线程与跨线程访问界面控件的方法完整攻略：

1. C# 多线程基础

在 C# 中，多线程的基本实现是通过 System.Threading 命名空间下的类来实现的。常用的类有：

• Thread：表示一个单独的线程。
• ThreadPool：表示一个线程池，它包含了多个预先创建的线程。
• Task：表示一个异步操作。

下面展示一个创建并运行线程的示例代码：

using System;
using System.Threading;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Thread newThread = new Thread(Worker);
        newThread.Start();
        Console.ReadLine();
    }

    static void Worker()
    {
        Console.WriteLine("Thread started.");
        Thread.Sleep(1000);
        Console.WriteLine("Thread ended.");
    }
}

上述代码会创建一个新线程并在该线程中运行 Worker 方法。Worker 方法简单地等待 1 秒钟后输出一段文本。在主线程中，我们等待用户按下回车键后才结束程序运行。

2. 跨线程访问控件

由于 C# 中 UI 控件是运行在主线程中的，因此我们不能直接在非主线程中访问它们。如果我们在非主线程中提供了一些 UI 操作的代码，尝试去更新 UI 控件的状态，将会抛出异常。因此，我们需要使用跨线程访问控件的方法来避免这个问题。

有多种方法可以实现跨线程访问控件，在这里我们介绍两种常见的方法。

2.1 Control.Invoke

Control.Invoke 方法可以在 UI 线程队列中执行指定的委托。下面是一个例子：

using System;
using System.Threading;
using System.Windows.Forms;

class Program
{
    static Label label;
    static void Main(string[] args)
    {
        Application.EnableVisualStyles();
        Application.SetCompatibleTextRenderingDefault(false);

        Form form = new Form();

        label = new Label();
        label.Text = "Starting...";
        label.Dock = DockStyle.Fill;
        form.Controls.Add(label);

        Thread newThread = new Thread(Worker);
        newThread.Start();

        Application.Run(form);
    }

    static void Worker()
    {
        DoUiWork("Thread started.");

        Thread.Sleep(1000);

        DoUiWork("Thread ended.");
    }

    delegate void StringArgReturningVoidDelegate(string text);

    static void UpdateLabel(string text)
    {
        label.Text = text;
    }

    static void DoUiWork(string text)
    {
        if (label.InvokeRequired)
        {
            StringArgReturningVoidDelegate del = new StringArgReturningVoidDelegate(UpdateLabel);
            label.Invoke(del, new object[] { text });
        }
        else
        {
            UpdateLabel(text);
        }
    }
}

在上述例子中，我们将一个标签加入了窗口中。在 Worker 方法中，我们通过 DoUiWork 方法来更新 label 对象的 Text 属性。该方法首先检查是否在 UI 线程中，如果在 UI 线程中，它会直接执行 UpdateLabel 方法，否则会通过 Control.Invoke 方法在 UI 线程中执行 UpdateLabel。使用 Control.Invoke 的时候需要注意：如果 UI 线程已经被阻塞，则调用 Control.Invoke 会导致死锁。

2.2 Control.BeginInvoke

Control.BeginInvoke 方法可以使一个委托异步地在 UI 线程中执行。与 Control.Invoke 不同，Control.BeginInvoke 不会阻塞当前线程。

using System;
using System.Threading;
using System.Windows.Forms;

class Program
{
    static Label label;
    static void Main(string[] args)
    {
        Application.EnableVisualStyles();
        Application.SetCompatibleTextRenderingDefault(false);

        Form form = new Form();

        label = new Label();
        label.Text = "Starting...";
        label.Dock = DockStyle.Fill;
        form.Controls.Add(label);

        Thread newThread = new Thread(Worker);
        newThread.Start();

        Application.Run(form);
    }

    static void Worker()
    {
        DoUiWork("Thread started.");

        Thread.Sleep(1000);

        DoUiWork("Thread ended.");
    }

    delegate void StringArgReturningVoidDelegate(string text);

    static void UpdateLabel(string text)
    {
        label.Text = text;
    }

    static void DoUiWork(string text)
    {
        if (label.InvokeRequired)
        {
            StringArgReturningVoidDelegate del = new StringArgReturningVoidDelegate(UpdateLabel);
            label.BeginInvoke(del, new object[] { text });
        }
        else
        {
            UpdateLabel(text);
        }
    }
}

上述代码与前一个例子很相似，唯一的不同在于我们换用了 Control.BeginInvoke 方法来切换到 UI 线程。具体用法也基本相同，我们通过 DoUiWork 方法来更新 label 对象的 Text 属性，方法中首先检查是否在 UI 线程中。如果在 UI 线程中，它会直接执行 UpdateLabel 方法，否则会通过 Control.BeginInvoke 方法在 UI 线程中异步执行 UpdateLabel。注意：使用 Control.BeginInvoke 的时候，我们不知道委托什么时候会被执行，因此需要小心使用。