在用.NET Framework框架的WinForm構建GUI程序界面時,如果要在控件的事件響應函數中改變控件的狀態,例如:某個按鈕上的文本原先叫“打開”,單擊之后按鈕上的文本顯示“關閉”,初學者往往會想當然地這么寫:
void ButtonOnClick(object sender,EventArgs e)
{
button.Text="關閉";
}
這樣的寫法運行程序之后,可能會觸發異常,異常信息大致是“不能從不是創建該控件的線程調用它”。注意這里是“可能”,並不一定會觸發該種異常。造成這種異常的原因在於,控件是在主線程中創建的(比如this.Controls.Add(...);),進入控件的事件響應函數時,是在控件所在的線程,並不是主線程。在控件的事件響應函數中改變控件的狀態,可能與主線程發生線程沖突。如果主線程正在重繪控件外觀,此時在別的線程改變控件外觀,就會造成畫面混亂。不過這樣的情況並不總會發生,如果主線程此時在重繪別的控件,就可能逃過一劫,這樣的寫法可以正常通過,沒有觸發異常。
正確的寫法是在控件響應函數中調用控件的Invoke方法(其實如果大家以前用過C++ Builder的話,也會找到類似Invoke那樣的激活到主線程的函數)。Invoke方法會順着控件樹向上搜索,直到找到創建控件的那個線程(通常是主線程),然后進入那個線程改變控件的外觀,確保不發生線程沖突。正確寫法的示例如下:
void ButtonOnClick(object sender,EventArgs e)
{
button.Invoke(new EventHandler(delegate
{
button.Text="關閉";
}));
}
Invoke方法需要創建一個委托。你可以事先寫好函數和與之對應的委托。不過,若想直觀地在Invoke方法調用的時候就看到具體的函數,而不是到別處搜尋的話,上面的示例代碼是不錯的選擇。
這樣的寫法有一個煩人的地方:對不同的控件寫法不同。對於TextBox,要TextBoxObject.Invoke,對於Label,又要LabelObject.Invoke。有沒有統一一點的寫法呢?
主窗口類本身也有Invoke方法。如果你不想對不同的控件寫法不一樣,可以全部用this.Invoke:
void ButtonOnClick(object sender,EventArgs e)
{
this.Invoke(new EventHandler(delegate
{
button.Text="關閉";
}));
}
在C# 3.0及以后的版本中有了Lamda表達式,像上面這種匿名委托有了更簡潔的寫法。.NET Framework 3.5及以后版本更能用Action封裝方法。例如以下寫法可以看上去非常簡潔:
void ButtonOnClick(object sender,EventArgs e)
{
this.Invoke(new Action(()=>
{
button.Text="關閉";
}));
}
以上寫法往往充斥着WinForm構建的程序。
在微軟新一代的界面開發技術WPF中,由於界面呈現和業務邏輯原生態地分開在兩個線程中,所以控件的事件響應函數就不必Invoke了。但是,如果手動開辟一個新線程,那么在這個新線程中改變控件的外觀,則還是要Invoke的。
當一個控件的InvokeRequired屬性值為真時,說明有一個創建它以外的線程想訪問它,此時它將會在內部調用new MethodInvoker(LoadGlobalImage)來完成下面的步驟,這個做法保證了控件的安全,你可以這樣理解,有人想找你借錢,他可以直接在你的錢包中拿,這樣太不安全,因此必須讓別人先要告訴你,你再從自己的錢包把錢拿出來借給別人,這樣就安全了
another:
在設計中為了讓界面與邏輯分離,我的做法是使用事件,界面只要響應事件來處理界面的顯示就行了。而事件在邏輯處理中可能由不同的線程引發,這些事件的響應方法在修改界面中的控件內容時便會引發一個異常。
這時就用到了Control.InvokeRequired 屬性 與Invoke方法。
MSDN中說: 獲取一個值,該值指示調用方在對控件進行方法調用時是否必須調用 Invoke 方法,因為調用方位於創建控件所在的線程以外的線程中。 如果控件的 Handle 是在與調用線程不同的線程上創建的(說明您必須通過 Invoke 方法對控件進行調用),則為 true;否則為 false。 Windows 窗體中的控件被綁定到特定的線程,不具備線程安全性 。因此,如果從另一個線程調用控件的方法,那么必須使用控件的一個 Invoke 方法來將調用封送到適當的線程。該屬性可用於確定是否必須調用 Invoke 方法,當不知道什么線程擁有控件時這很有用。
下面來說下這個的用法(我的一般做法): 首先定義一個委托,與這個事件處理函數的簽名一樣委托,當然直接使用該事件的委托也是可以的,如:

然后就是判斷這個屬性的值來決定是否要調用Invoke函數:












說明:這個函數就是事件處理函數,txtMessage是一個文本框。 這樣就做到了窗體中控件的線程安全性。
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InvokeRequired 當前線程不是創建控件的線程時為true 比如你可以自己開一個Thread,或使用Timer的事件來訪問窗體上的控件的時候,在線程中窗體的這個屬性就是True的。
簡單的說,如果有兩個線程,Thread A和Thread B,並且有一個Control c,是在Thread A里面new的。 那么在Thread A里面運行的任何方法調用c.InvokeRequired都會返回false。 相反,如果在Thread B里面運行的任何方法調用c.InvokeRequired都會返回true。 是否是UI線程與結果無關。(通常Control所在的線程是UI線程,但是可以有例外)
也可以認為,在new Control()的時候,control用一個變量記錄下了當前線程,在調用InvokeRequired時,返回當前線程是否不等於new的時候記錄下來的那個線程。
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我理解:如果InvokeRequired==true表示其它線程需要訪問控件,那么調用invoke來轉給控件owner處理。
C#中Invoke類似於C++中的SendMessage(),其會阻塞線程(即同步);
而BeginInvoke類似於PostMessage(),其不會阻塞線程(即異步);
Invoke方法的參數很簡單,一個委托,一個參數表(可選),而Invoke方法的主要功能就是幫助你在 UI線程(即創建控件的線程)上調用委托所指定的方法。Invoke方法首先檢查發出調用的線程(即當前線程)是不是UI線程,如果是,直接執行委托指向 的方法,如果不是,它將切換到UI線程,然后執行委托指向的方法。不管當前線程是不是UI線程,Invoke都阻塞直到委托指向的方法執行完畢,然后切換 回發出調用的線程(如果需要的話),返回。注意,使用Invoke方法時,UI線程不能處於阻塞狀態。
BeginInvoke,毫無疑問這是Invoke的異步版本 (Invoke是同步完成的),不過大家不要和上面的System.Windows.Forms.MethodInvoker委托中的 BeginInvoke混淆,兩者都是利用不同線程來完成工作,但是控件的BeginInvoke方法總是使用UI線程,而其他的異步委托調用方法則是利 用線程池里的線程。相對Invoke而言,使用BeginInvoke稍稍麻煩一點,但還是那句話,異步比同步效果好,盡管復雜些。比如同步方法可能出現 這樣一種死鎖情況:工作者線程通過Invoke同步調用UI線程里的方法時會阻塞,而萬一UI線程正在等待工作者線程做某件事時怎么辦?因此,能夠使用異 步方法時應盡量使用異步方法。