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WPF多線程UI更新——兩種方法
前言
在WPF中，在使用多線程在后台進行計算限制的異步操作的時候，如果在后台線程中對UI進行了修改，則會出現一個錯誤：（調用線程無法訪問此對象，因為另一個線程擁有該對象。）這是很常見的一個錯誤，一不小心就會有這個現象。在WPF中，如果不是用多線程的話，例如單線程應用程序，就是說代碼一路過去都在GUI線程運行，可以隨意更新任何東西，包括UI對象。但是使用多線程來更新UI就可能會出現以上所說問題，怎么解決？本文章提供兩個方法：Dispatcher（大部分人使用）,TaskScheduler（任務調度器）。
問題再現
可能有的WPF新手不懂這是什么情況，先來個問題的再現，再使用本文章的兩個方法進行解決。
為了演示方便，我使用了最簡單的布局，一個開始按鈕，三個TextBlock。按一下開始按鈕，開一個后台線程隨機得到一個數字，並且更新第一個TextBlock。再開另外一個后台線程得到另外一個數字，更新第二個TextBlock。第三個TextBlock處理同理。
XAML代碼：
<Window x:Class="UpdateUIDemo.MainWindow"
xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
Title="MainWindow" Height="130" Width="363">
<Canvas>
<TextBlock Width="40" Canvas.Left="38" Canvas.Top="27" Height="29" x:Name="first" Background="Black" Foreground="White"></TextBlock>
<TextBlock Width="40" Canvas.Left="128" Canvas.Top="27" Height="29" x:Name="second" Background="Black" Foreground="White"></TextBlock>
<TextBlock Width="40" Canvas.Left="211" Canvas.Top="27" Height="29" x:Name="Three" Background="Black" Foreground="White"></TextBlock>
<Button Height="21" Width="50" Canvas.Left="271" Canvas.Top="58" Content="開始" Click="Button_Click"></Button>
</Canvas>
</Window>
后台代碼：
public partial class MainWindow : Window
{
public MainWindow()
{
InitializeComponent();
}
private void Button_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
Task.Factory.StartNew(Work);
}
private void Work()
{
Task task = new Task((tb) => Begin(this.first), this.first);
Task task2 = new Task((tb) => Begin(this.second), this.first);
Task task3 = new Task((tb) => Begin(this.Three), this.first);
task.Start();
task.Wait();
task2.Start();
task2.Wait();
task3.Start();
}
private void Begin(TextBlock tb)
{
int i=100000000;
while (i>0)
{
i--;
}
Random random = new Random();
String Num = random.Next(0, 100).ToString();
tb.Text = Num;
}
}
運行一下，在點擊開始按鈕的時候，得到了一個錯誤信息：
果然不出所料，Begin函數是在后台線程執行的，tb這個TextBlock是前台UI線程的對象，所以無法在后台線程改變UI線程擁有的對象，很多有點經驗的WPF程序員就會使用下面我要說的Dispatcher了！
問題解決
方法一：Dispatcher
1.把UI更新的代碼放到一個函數中：
private void UpdateTb(TextBlock tb, string text)
{
tb.Text = text;
}
2.使用Dispatcher,大家看修改后的Begin函數(紅色內容)：
private void Begin(TextBlock tb)
{
int i=100000000;
while (i>0)
{
i--;
}
Random random = new Random();
String Num = random.Next(0, 100).ToString();
Action<TextBlock, String> updateAction = new Action<TextBlock, string>(UpdateTb);
tb.Dispatcher.BeginInvoke(updateAction,tb,Num);
}
再運行一次程序，可以看到能正常顯示了，並且不會出現假死現象。
方法二：任務調度器(TaskScheduler)
有很多任務調度器，在CLR Var C#中就提出了線程池任務調度器，I/O任務調度器，任務限時調度器等，調度器的職責就是負責任務的調度，調節任務執行。同步上下文任務調度器就是該方法二所使用的調度器，其作用是將所有任務都調度給應用程序的GUI線程。
public partial class MainWindow : Window
{
public MainWindow()
{
InitializeComponent();
}
private readonly TaskScheduler _syncContextTaskScheduler = TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext();
private void Button_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
Task.Factory.StartNew(SchedulerWork);
}
private void SchedulerWork()
{
Task.Factory.StartNew(Begin, this.first).Wait();
Task.Factory.StartNew(Begin, this.second).Wait();
Task.Factory.StartNew(Begin, this.Three).Wait();
}
private void Begin(object obj)
{
TextBlock tb = obj as TextBlock;
int i = 100000000;
while (i>0)
{
i--;
}
Random random = new Random();
String Num = random.Next(0,100).ToString();
Task.Factory.StartNew(() => UpdateTb(tb, Num),
new CancellationTokenSource().Token, TaskCreationOptions.None, _syncContextTaskScheduler).Wait();
}
private void UpdateTb(TextBlock tb, string text)
{
tb.Text = text;
}
}
結果展示：
總結
任務調度器還有很多種，按照自己喜歡的方法來實現后台多線程更新UI。還有任務調度器也可以應用到Winform中。下面提供示例Demo下載。