为什么不能从后台工作者访问 UI 组件？

Question

线程都共享资源。这就是多线程操作的全部问题。

MSDN 说：

您必须小心，不要在 DoWork 事件处理程序中操作任何用户界面对象。相反，通过 ProgressChanged 和 RunWorkerCompleted 事件与用户界面进行通信。

BackgroundWorker 事件不会跨 AppDomain 边界进行编组。不要使用BackgroundWorker 组件在多个AppDomain 中执行多线程操作。

然而，当我使用后台工作程序时，并不是说我需要小心不要操作任何 UI 对象，而是如果我尝试从 DOWork 事件访问 UI 组件，就不能这样做。代码可以编译，但是当 DoWork 的代码运行时，出现错误：

跨线程操作无效：从创建它的线程以外的线程访问控制“utAlerts”。

MSDN 没有说明这是如何完成的或为什么。后台工作者是否用某些属性装饰来防止这种情况发生？这是如何实现的？

Answer 1

如果您的处理程序是 UI 类中的实例方法，则您应该有权访问该类的成员。

如果我尝试从 DOWork 事件访问 UI 组件，我的应用程序甚至无法编译。

仅当您的 DoWork 处理程序是静态的或位于与 UI 组件不同的类中时，才会发生这种情况。在这种情况下，您可能无权访问它们，因为它们对您不可见。

---

编辑：

BackgroundWorker 旨在执行与用户界面无关的“工作”。您无法在 UI 线程以外的任何线程上更改用户界面元素，因为用户界面元素往往具有线程关联性。这实际上与BackgroundWorker无关，而是与线程和用户界面元素有关。

BW 旨在通过为您提供进度和完成事件来解决此问题，这些事件会自动编组回 UI 线程，从而允许您更改其中的 UI 元素。不过，您始终可以通过 Windows 窗体中的 Control.Invoke 或 WPF 中的 Dispatcher.Invoke 直接自行执行此操作。

至于它是如何工作的 - 这取决于您使用的框架。例如，在 Windows 窗体中，每个 Control （它是所有 UI 元素的基类）都有一个 Handle，并且 Handle 在内部是一个本机窗口句柄。此句柄用于检查窗口的线程 ID< /a> 针对当前线程 ID。这允许在不存储额外变量的情况下进行检查。

Answer 2

当您尝试使用 BackgroundWorker 更改/更新 UI 控件时出现的错误与通过线程共享资源无关。它只是指出您不能更改在另一个线程上创建的控件。

  private void backgroundWorker1_DoWork(object sender, DoWorkEventArgs e)
  {   
        textBox1.Text = "Test";
  }

Results in:

Cross-thread operation not valid: Control accessed from a thread other than the thread it was created on.

使用它是为了使多个线程不会同时访问/更改相同的控件。 BackgroundWorkers 是异步的，如果在主线程更新控件的同时更新控件，则可能会导致很多问题。

我不知道他们是如何做到这一点的，但是，他们阻止这种情况发生可能符合最大利益。

MSDN 为您复制的段提供了另一行文档，其中指出“BackgroundWorker 事件不会跨 AppDomain 边界进行封送。请勿使用 BackgroundWorker 组件在多个 AppDomain 中执行多线程操作。”

编辑与注释中的对话相对应的内容：

    private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
    {
        TextBox.CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;
        backgroundWorker1.RunWorkerAsync();
    }

    private void backgroundWorker1_DoWork(object sender, DoWorkEventArgs e)
    {   
        textBox1.Text = "Test";
    }

添加 CheckForIllegalCrossThreadCalls = false 后，此代码执行时不会出现错误。

在布尔属性的摘要中，它指出它指示是否“捕获错误线程上的调用”。

Answer 3

它可以通过简单的事情来完成，例如让每个控件将当前线程（或者可能只是其 ID）存储在构造函数的私有字段中，然后在每个方法之前检查当前线程是否仍然是该线程。像这样的东西：

class ThreadAffineObject
{
    private readonly Thread originalThread;
    public ThreadAffineObject()
    {
        this.originalThread = Thread.CurrentThread;
    }

    private void PreventCrossThreadOperation()
    {
        if(Thread.CurrentThread != originalThread)
            throw new CrossThreadOperationException();
    }

    public void DoStuff()
    {
        PreventCrossThreadOperation();
        // Actually do stuff
    }

    private int someField;
    public int SomeProperty
    {
        get { return someField; } // here reading is allowed from other threads
        set
        {
            PreventCrossThreadOperation(); // but writing isn't
            someField = value;
        }
    }
}