C#中Invoke的用法

解決問題：在多線程編程中，我們經常要在工作線程中去更新界面顯示，而在多線程中直接調用界面控件的方法是錯誤的做法，Invoke 和 BeginInvoke 就是為了解決這個問題而出現的，使你在多線程中安全的更新界面顯示。

 

Invoke 與begininvoke區別在於，invoke會阻塞當前線程，直到invoke調用結束，才會繼續執行下去，而begininvoke 則可以異步進行調用，也就是該方法封送完畢后馬上返回，不會等待委托方法的執行結束，調用者線程將不會被阻塞。但是調用者也可以使用EndInvoke方法或者其它類似WaitHandle機制等待異步操作的完成。
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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。

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：

 

private delegate void InvokeCallback( string msg);

然后就是判斷這個屬性的值來決定是否要調用Invoke函數：

void m_comm_MessageEvent( string msg)
{
 if (txtMessage.InvokeRequired)
 {
 　　InvokeCallbackmsgCallback = new InvokeCallback(m_comm_MessageEvent);
　　txtMessage.Invoke(msgCallback, new object [] { msg } );
 } 
 else 
 {
  txtMessage.Text = msg;
 } 
}

 

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。