WPF：如何在工作线程中更新窗体的UI元素（Dispatcher机制）

来源：互联网发布：那个聊天软件好编辑：程序博客网时间：2024/04/30 03:04

这是一个普遍的问题：如果我们再程序中使用了多线程技术，而工作线程（后台线程）如果需要更新界面上的元素（例如进度条等），就会有一个线程安全性问题，因为进度条是由主线程创建出来的。

关于这一点，大致上看，WPF的机制与Windows Forms是没有差别的。我们在Windows Forms中需要按照下面的方式更新窗体元素。

using System;using System.Windows.Forms;using System.Threading;namespace WindowsFormsApplication1{    public partial class Form1 : Form    {        public Form1()        {            InitializeComponent();        }        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)        {            //错误的写法：直接更新            new Thread(() =>            {                progressBar1.Value = 10;            }).Start();        }        private void button2_Click(object sender, EventArgs e)        {            //正确的写法，通知主线程更新            new Thread(()=>{                this.Invoke(new Action(() =>                {                    progressBar1.Value = 10;                }));            }).Start();        }    }}

.csharpcode, .csharpcode pre{font-size: small;color: black;font-family: consolas, "Courier New", courier, monospace;background-color: #ffffff;/*white-space: pre;*/}.csharpcode pre { margin: 0em; }.csharpcode .rem { color: #008000; }.csharpcode .kwrd { color: #0000ff; }.csharpcode .str { color: #006080; }.csharpcode .op { color: #0000c0; }.csharpcode .preproc { color: #cc6633; }.csharpcode .asp { background-color: #ffff00; }.csharpcode .html { color: #800000; }.csharpcode .attr { color: #ff0000; }.csharpcode .alt {background-color: #f4f4f4;width: 100%;margin: 0em;}.csharpcode .lnum { color: #606060; }第一种是错误的写法，它将导致一个运行时错误

了解了这些，我们来看看WPF是怎么做的？

点击第一个按钮的话，我们同样会收到一个错误

点击第二个按钮，则工作正常

我们看看代码有什么区别

using System;using System.Windows;using System.Threading;namespace WpfApplication1{    ///     /// Window1.xaml 的交互逻辑    ///     public partial class Window1 : Window    {        public Window1()        {            InitializeComponent();        }        private void button1_Click(object sender, RoutedEventArgs e)        {            //错误的写法：直接更新            new Thread(() =>            {                progressBar1.Value = 20;            }).Start();        }        private void button2_Click(object sender, RoutedEventArgs e)        {            //正确的写法：通知主线程去完成更新            new Thread(()=>{                this.Dispatcher.Invoke(new Action(()=>{                    progressBar1.Value=20;                }));            }).Start();        }    }}

.csharpcode, .csharpcode pre{font-size: small;color: black;font-family: consolas, "Courier New", courier, monospace;background-color: #ffffff;/*white-space: pre;*/}.csharpcode pre { margin: 0em; }.csharpcode .rem { color: #008000; }.csharpcode .kwrd { color: #0000ff; }.csharpcode .str { color: #006080; }.csharpcode .op { color: #0000c0; }.csharpcode .preproc { color: #cc6633; }.csharpcode .asp { background-color: #ffff00; }.csharpcode .html { color: #800000; }.csharpcode .attr { color: #ff0000; }.csharpcode .alt {background-color: #f4f4f4;width: 100%;margin: 0em;}.csharpcode .lnum { color: #606060; }请注意，Window类并没有Invoke方法，这是与Form不一样的。取而代之的是，我们需要通过访问Window.Dispatcher属性，然后调用Invoke方法。仅此而已

好吧，那么到底什么是Dispatcher呢？从字面上来说，它是所谓的接线员，或者调度员的意思。这说明什么呢？每个线程都有一个唯一的调度员，我们在代码中所做的工作其实是向这个调度员发出指令，然后它再帮我们做。这样理解就对了。

我们的窗体是在主线程创建出来的，里面的控件自然也是如此。我们之前解释过WPF的应用程序也是单线程模型的(STAThread)，所以整个应用程序里面会有一个默认的Dispatcher，它负责调度主线程的工作。

其实，如果大家真有兴趣，可以看看Application.Run这个方法的实现，就能理解上面所说的话了

[SecurityCritical]internal int RunInternal(Window window){    base.VerifyAccess();    EventTrace.NormalTraceEvent(EventTraceGuidId.APPRUNGUID, 0);    if (this._appIsShutdown)    {        throw new InvalidOperationException(SR.Get("CannotCallRunMultipleTimes", new object[] { base.GetType().FullName }));    }    if (window != null)    {        if (!window.CheckAccess())        {            throw new ArgumentException(SR.Get("WindowPassedShouldBeOnApplicationThread", new object[] { window.GetType().FullName, base.GetType().FullName }));        }        if (!this.WindowsInternal.HasItem(window))        {            this.WindowsInternal.Add(window);        }        if (this.MainWindow == null)        {            this.MainWindow = window;        }        if (window.Visibility != Visibility.Visible)        {            base.Dispatcher.BeginInvoke(DispatcherPriority.Send, delegate (object obj) {                (obj as Window).Show();                return null;            }, window);        }    }    this.EnsureHwndSource();    if (!BrowserInteropHelper.IsBrowserHosted)    {        this.RunDispatcher(null);    }    return this._exitCode;}

[SecurityCritical]private object RunDispatcher(object ignore){    Invariant.Assert(!this._ownDispatcherStarted);    this._ownDispatcherStarted = true;    Dispatcher.Run();    return null;} 那么，为什么在Window中可以调用到Dispatcher属性呢？或者说在那些对象上面可以采用这种机制呢？大致上说，几乎所有的控件都可以，因为他们的基类一般都可以追溯到一个DispatcherObject

从这个角度来说，如果我们自己编写一个用于WPF的控件，那么也是需要按照这样的层次结构去继承的。这样在控件内部，才可以通过this.Dispatcher来更新一些界面元素了。

那么，如果我们是一个类库项目，就是一个标准的类型，它也需要更新到主线程中的一些元素怎么办？

此时可以通过Application.Current.Dispacther来实现，例如下面的例子

using System;using System.Windows;namespace WpfApplication1{    public class WindowHelper    {        public static void SomeMethod() {            Application.Current.Dispatcher.Invoke(new Action(() => {                Application.Current.MainWindow.Title = "我修改过的窗体标题";            }));        }    }}

.csharpcode, .csharpcode pre{font-size: small;color: black;font-family: consolas, "Courier New", courier, monospace;background-color: #ffffff;/*white-space: pre;*/}.csharpcode pre { margin: 0em; }.csharpcode .rem { color: #008000; }.csharpcode .kwrd { color: #0000ff; }.csharpcode .str { color: #006080; }.csharpcode .op { color: #0000c0; }.csharpcode .preproc { color: #cc6633; }.csharpcode .asp { background-color: #ffff00; }.csharpcode .html { color: #800000; }.csharpcode .attr { color: #ff0000; }.csharpcode .alt {background-color: #f4f4f4;width: 100%;margin: 0em;}.csharpcode .lnum { color: #606060; }其实，要认真讲的话，Application的这个Dispatcher与我们刚才用到的Window的Dispatcher是同一个对象。也就是说，每个线程只有一个。

而其实，使用Window的Dispatcher，与使用Button的Dispatcher也没有区别的

最后要说一点的是，Dispatcher除了Invoke方法之外，还有BeginInvoke方法。区别在于后者是异步执行的。如何使用异步的机制呢？

using System;using System.Windows;using System.Windows.Threading;namespace WpfApplication1{    public class WindowHelper    {        public static void SomeMethod() {            //Application.Current.Dispatcher.Invoke(new Action(() => {            //    Application.Current.MainWindow.Title = "我修改过的窗体标题";            //}));            var task = Application.Current.Dispatcher.BeginInvoke(new Action(() => { Application.Current.MainWindow.Title = "我修改过的窗体标题"; }));            task.Completed += new EventHandler(task_Completed);                    }        static void task_Completed(object sender, EventArgs e)        {            MessageBox.Show("任务已经完成");        }    }}