C# 多线程——无控件调用

Question

我对多线程只是有点熟悉，因为我读过它，但从未在实践中使用过它。

我有一个项目使用第三方库，通过引发事件来共享输入设备的状态。问题是，库的编写方式是从不同的线程引发这些事件。

我的应用程序不需要是多线程的，而且我遇到了很多经典的线程问题（UI 控件抱怨与不同线程进行交互，当一段代码迭代时集合被修改，等等） .)。

我只想将第 3 方库的事件返回给我的 UI 线程。具体来说，我认为应该发生的是：

我的类接收事件，并且处理程序在与 UI 不同的线程上运行。我想检测这种情况（就像使用 InvokeRequired 一样），然后执行相当于 BeginInvoke 的操作，将控制权交还给 UI 线程。然后，可以在类层次结构上发送适当的通知，并且我的所有数据仅由一个线程触及。

问题是，接收这些输入事件的类不是从 Control 派生的，因此没有 InvokeRequired 或 BeginInvoke。这样做的原因是我试图将 UI 和底层逻辑彻底分开。该类仍在 UI 线程上运行，只是类本身内部没有任何 UI。

现在我通过破坏这种分离来解决这个问题。我传入对将显示我的类中的数据并使用其 Invoke 方法的控件的引用。这似乎违背了分离它们的全部目的，因为现在底层类直接依赖于我的特定 UI 类。

也许有一种方法可以保存对运行构造函数的线程的引用，然后 Threading 命名空间中有一些东西可以执行 Invoke 命令？

有办法解决这个问题吗？我的做法完全错误吗？

Answer 1

查看 AsyncOperation班级。您可以在要使用 AsyncOperationManager.CreateOperation 方法。我用于 Create 的参数通常为 null，但您可以将其设置为任何值。要调用该线程上的方法，请使用 AsyncOperation.Post 方法。

Answer 2

使用 SynchronizationContext.Current，它将指向您可以与之同步的东西。

根据应用程序的类型，这将做正确的事情™。对于 WinForms 应用程序，它将在主 UI 线程上运行。

具体来说，使用 SynchronizationContext.Send 方法，像这样：

SynchronizationContext context =
    SynchronizationContext.Current ?? new SynchronizationContext();

context.Send(s =>
    {
        // your code here
    }, null);

Answer 3

处理方法可以简单地将数据存储到类的成员变量中。当您想要将线程更新为不是在该线程上下文中创建的控件时，就会出现跨线程的唯一问题。因此，您的泛型类可以侦听该事件，然后使用委托函数调用您想要更新的实际控件。

同样，只有您想要更新的 UI 控件才需要被调用，以确保它们是线程安全的。不久前，我在“C# 中非法跨线程调用的简单解决方案"

这篇文章介绍了更多细节，但一个非常简单（但有限）方法的关键是在您的 UI 控件上使用匿名委托函数想要更新：

if (label1.InvokeRequired) {
  label1.Invoke(
    new ThreadStart(delegate {
      label1.Text = "some text changed from some thread";
    }));
} else {
  label1.Text = "some text changed from the form's thread";
}

我希望这有帮助。 InvokeRequired 在技术上是可选的，但调用控件的成本相当高，因此检查确保在不需要时不会通过调用更新 label1.Text。

Answer 4

您不需要特定的控件，任何控件（包括表单）都可以。所以你可以将它从 UI 中抽象出来。

Answer 5

如果您使用的是 WPF：

您需要对管理 UI 线程的 Dispatcher 对象的引用。然后，您可以使用调度程序对象上的 Invoke 或 BeginInvoke 方法来安排在 UI 线程中发生的操作。

获取调度程序的最简单方法是使用 Application.Current.Dispatcher。这是负责主（也可能是唯一）UI 线程的调度程序。

把它们放在一起：

class MyClass
{
    // Can be called on any thread
    public ReceiveLibraryEvent(RoutedEventArgs e)
    {
        if (Application.Current.CheckAccess())
        {
            this.ReceiveLibraryEventInternal(e);
        }
        else
        {
            Application.Current.Dispatcher.Invoke(
                new Action<RoutedEventArgs>(this.ReceiveLibraryEventInternal));
        }
    }

    // Must be called on the UI thread
    private ReceiveLibraryEventInternal(RoutedEventArgs e)
    {
         // Handle event
    }
}

Answer 6

我刚刚遇到了同样的情况。但是，就我而言，我无法使用 SynchronizationContext.Current，因为我无权访问任何 UI 组件，也没有回调来捕获当前同步上下文。事实证明，如果代码当前未在 Windows 窗体消息泵中运行，SynchronizationContext.Current 将设置为标准 SynchronizationContext，它将仅在当前线程上运行 Send 调用，并在 ThreadPool 上运行 Post 调用。

我发现这个答案解释了不同类型的同步上下文。就我而言，解决方案是在线程上创建一个新的 WindowsFormsSynchronizationContext 对象，该对象稍后将使用 Application.Run() 启动消息泵。然后，其他线程可以使用此同步上下文在 UI 线程上运行代码，而无需接触任何 UI 组件。

Answer 7

有办法解决这个问题吗？

是的，解决方法是创建一个线程安全队列。

• 您的事件处理程序由第 3 方线程调用
• 您的事件处理程序将某些内容（事件数据）排队到您拥有的集合（例如列表）中
• 您的事件处理程序执行一些操作来向您自己的主题发出信号，表明集合中有数据出队并处理：
  • 你的线程可能正在等待某些东西（互斥锁或其他东西）；当事件处理程序向其互斥体发出信号时，它会醒来并检查队列。
  • 或者，它可以定期唤醒（例如每秒一次或其他方式）并轮询队列，而不是收到信号。

在任何一种情况下，因为您的队列是由两个不同的线程写入（第 3 方线程正在排队，而您的线程正在出队），所以它需要是一个线程安全的受保护队列。