一个通过BackgroundWorker实现WinForm异步操作的例子

在最近的一个Smart Client项目中，为了演示异步操作的实现，写了一个基于BackgorundWorker的例子。由于这个理基本上实现了BackgorundWorker的大部分功能：异步操作的启动、操作结束后的回调、异步操作的撤销和进度报告等等。尽管没有太多的技术含量，姑且放上来与大家分享。

一、场景描述

下面是程序运行时的截图。本程序模拟这样的一个场景：有两组相互独立的数据需要逐条获取和显示，左边和右边两个groupbox分别代表基于这两组数据的操作，由于他们完全独立，因此可以并行执行。当点击Start按钮，以异步的方式从存储介质中逐条获取数据，并将获取的数据追加到对应的ListBox中，ProgressBar真实反映以获取的数据条数和总记录条数的百分比，同时，当前获取的条数也会在下方的Label上随着操作的继续而动态变化。此外通过点击Stop按钮，可以中止掉当前的操作。当操作被中止后，ProgressBar和Label反映中止的那一刻的状态。

二、代码实现

由于界面上左右两边是两个互不干扰、相互独立的操作，所以分别创建了两个BackgroundWorker组件来负责（如下图：backgroundWorkerLeft和backgroundWorkerRight）。

将两个BackgroundWorker的WorkerReportsProgress和WorkerSupportsCancellation设为true。

我们假设获取的记录数固定，我们为此定义一个常量：

private static int MaxRecords = 100;

下面是左边Start按钮的Click event handler：

private void buttonStartLeft_Click(object sender, EventArgs e)
{
    if (this.backgroundWorkerLeft.IsBusy)
    {
        return;
    }
    this.listBoxLeft.Items.Clear();
    this.backgroundWorkerLeft.RunWorkerAsync(MaxRecords);
    this.buttonStartLeft.Enabled = false;
    this.buttonCacnelLeft.Enabled = true;
}

当Start按钮被点击后，RunWorkerAsync方法被掉调用，我们定义的常量（MaxRecords ）当作参数被掺入。随后，将会触发其DoWork事件，Dowork event handler处理代码如下：

private void backgroundWorkerLeft_DoWork(object sender, DoWorkEventArgs e)
{
    try
    {
e.Result = this.RetrieveData(this.backgroundWorkerLeft, e);
    }
    catch (Exception ex)
    {
       MessageBox.Show(ex.Message);
       throw;
    }
}

调用RetrieveData方法逐条获取数据。注意该方法的两个参数：BackgroundWorker和DoWorkEventArgs 对象，返回值是返回数据的数量。由于在buttonStartLeft_Click中，我们将常量MaxRecords 作为参数传入了BackgroundWorker的RunWorkerAsync方法， 此时的e.Argument = MaxRecords。之所以要将这两个参数传入RetrieveData（）方法，是因为该方法是为两个BackgroundWorker服务的，需要通过参数来区别当前是哪个BackgroundWorker。我们再来看看RetrieveData方法的定义：

private int RetrieveData(BackgroundWorker worker, DoWorkEventArgs e)
{
    int maxRecords = (int)e.Argument;
    int percent = 0;
    for (int i = 1; i <= maxRecords; i++)
    {
        if (worker.CancellationPending)
        {
            return i;
        }

        percent = (int)(((double)i / (double)maxRecords) * 100);
        worker.ReportProgress(percent, new KeyValuePair<int,string>(i,Guid.NewGuid().ToString()));
        Thread.Sleep(100);
    }

    return maxRecords;
}

通过e.Argument，获得最大数据获取量之后，进行一个for循环，在每次迭代中，如何worker.CancellationPending==true，代表异步操作被显示取消，则直接返回；否则，调用BackgroundWorker的ReportProgress方法。ReportProgress具有两个重载：

• public void ReportProgress(int percentProgress);
• public void ReportProgress(int percentProgress, object userState);

percentProgress代表当前进度，从0-100。userState便于传入一些额外的参数。在界面上，由于数据的当前数量需要实时地显示，而记录也是现取现加（取出一条就在ListBox上追加）。所以制定一个KeyValuePair<int,string>对象作为第二个参数。其中Key为当前记录数，Value是一个Guid，代表取出的数据。

ReportProgress的调用将会导致ProgressChanged事件被触发。ProgressChanged event handler用于显示当前进度、当前记录数量和显示获取的纪录：

private void backgroundWorkerLeft_ProgressChanged(object sender, ProgressChangedEventArgs e)
{
    KeyValuePair<int,string> record = (KeyValuePair<int,string>) e.UserState ;
    this.labelResultLeft.Text = string.Format("There are {0} records retrieved!", record.Key);
    this.progressBarLeft.Value = e.ProgressPercentage;
    this.listBoxLeft.Items.Add(record.Value);
}

注：这些操作需要操作UI上的控件，只能在Main Thread中进行。如何在RetrieveData方法进行的话，由于该方式是一个异步方法，是会抛出异常的。

由于操作的时间可能无法预知，在长时间不能完全获取数据的情况下，用户可以需要手工结束掉当前的操作。这个操作实现在Stop按钮的Click事件中：

private void buttonCacnelLeft_Click(object sender, EventArgs e)
{
    this.backgroundWorkerLeft.CancelAsync();
}

如何操作正常地结束，BackgroundWorker的RunWorkerCompleted会被触发，下面是RunWorkerCompleted

event handler的定义：

private void backgroundWorkerLeft_RunWorkerCompleted(object sender, RunWorkerCompletedEventArgs e)
{
    try
    {
        this.labelResultLeft.Text = string.Format("Total records: {0}", e.Result);
        this.buttonStartLeft.Enabled = true;
        this.buttonCacnelLeft.Enabled = false;
    }
    catch (TargetInvocationException ex)
    {
        MessageBox.Show(ex.InnerException.GetType().ToString());
    }
}

上面介绍的是界面左边功能的实现，右边部分的实现完全一致。干兴趣的朋友可以参考Source Code.