C#跨线程操作控件的最简单实现探究

随着程序复杂度的提高，程序不可避免会出现多个线程，此时就很可能存在跨线程操作控件的问题。

跨线程操作UI控件主要有三类方式：

1、禁止系统的线程间操作检查。（此法不建议使用）

2、使用Invoke（同步）或者BeginInvoke（异步）。（使用委托实现，并用lambda表达式简化代码）

3、使用BackgroundWorker组件。（此法暂不介绍，详情可见文末的参考资料）

先看一个跨线程操作失败的例子：

新建一个Winform窗口程序项目，拖一个button1和label1控件到Form1窗体上。启动程序以后试图通过点击button1改变label1的值，完整代码如下：

using System;
using System.Threading;
using System.Windows.Forms;

namespace Windows跨线程调用控件
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }

        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            Thread thread1 = new Thread(new ParameterizedThreadStart(UpdateLabel));
            thread1.Start("label已更新");
        }
        
        private void UpdateLabel(object str)
        {
            label1.Text = str.ToString();
        }
    }
}

点击button1以后运行报错：

解决方案：

方法一：禁止系统的线程间操作检查。

代码就一句话：Control.CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;通常写在Form1类的构造方法Form1()中。如下所示：

public Form1()
        {
            InitializeComponent();

            Control.CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;         
        }

但是，这种方法是很不可靠的，有时候还是会报错。

方法二：使用Invoke（同步）或者BeginInvoke（异步）。最精简的代码如下：

using System;
using System.Threading;
using System.Windows.Forms;

namespace Windows跨线程调用控件
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }

        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            Thread thread1 = new Thread(UpdateLabel);//可以省略线程的委托类型ParameterizedThreadStart
            thread1.Start("label已更新");
        }

        private void UpdateLabel(object str)
        {
            if (label1.InvokeRequired)//不同线程为true，所以这里是true
            {               
                BeginInvoke(new Action<string> (x => {label1.Text = x.ToString();}),str);    
            }
        }
    }
}

说明：Action是.NET预定义好的委托，可以简化委托的语法，如果不清楚它的用法，可以搜索“Action和Func的用法”。

将上面的两种方法总结在同一段程序里面如下所示：（注意看代码中的注释）

using System;
using System.Threading;
using System.Windows.Forms;

namespace Windows跨线程调用控件
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();

            /************* 方法一 ************/
            //Control.CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;

        }

        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            Thread thread1 = new Thread(new ParameterizedThreadStart(UpdateLabel));
            thread1.Start("label已更新");
        }


        //如果控件的 Handle（句柄） 是在与调用线程不同的线程上创建的（说明您必须通过 Invoke 方法对控件进行调用），则为 true；否则为 false。
        private void UpdateLabel(object str)
        {
            if (label1.InvokeRequired)//当是不同的线程在访问时为true，所以这里是true
            {
                /************* 方法二 ************/
                //Action<string> actionDelegate = (x) => { this.label1.Text = x.ToString(); };

                ////如果已经创建控件的句柄，则除了 InvokeRequired 属性以外，控件上还有四个可以从【任何线程】上安全调用的方法，
                ////它们是：Invoke、BeginInvoke、EndInvoke 和 CreateGraphics。 
                ////在后台线程上创建控件的句柄之前调用 CreateGraphics 可能会导致非法的跨线程调用。 
                ////对于所有其他方法调用，则应使用调用 (invoke) 方法之一封送对控件的线程的调用。
                //this.label1.BeginInvoke(actionDelegate, str);


                /************* 方法二（变式） ************/
                //也可以直接用下面一句话来完成
                //Control.BeginInvoke 方法有两个重载：BeginInvoke(Delegate)    ,BeginInvoke(Delegate, Object[]),下式用的是第二个重载
                this.BeginInvoke(new Action<string>((x) => { label1.Text = x.ToString(); }), str);

                //如果启动的多线程不需要带可变的参数，那更简单：
                //label1.BeginInvoke(new Action(() => { label1.Text = "aaa"; }));         
            }
        }
    }
}

参考资料：

http://www.cnblogs.com/TankXiao/p/3348292.html

http://www.cnblogs.com/txw1958/archive/2012/08/21/csharp-crossthread-widget.html