winfrom 异步进度条

2020-12-22 19:34 idea555 阅读(251) 评论(0) 收藏举报

需求分析

经常用到的耗时操作，例如：

1、文件下载和上载（包括点对点应用程序传输文件，从网络下载文件、图像等）
2、数据库事务（从数据库读到大量的数据到WinForm界面中的DataGridview里呈现）
3、复杂的本地计算
4、本地磁盘文件访问（读写文件，磁盘文件列表）
……

这些操作在长时间运行时会导致用户界面 (UI) 处于停止响应状态，用户在这操作期间无法进行其他的操作，造成非常差的用户体验，为了不使UI层处于停止响应状态，则可以使用 BackgroundWorker 类方便地解决这类问题。这个后台的线程处理，可以很好的实现常规操作的同时，还可以及时通知UI当前处理信息的进度等。

MSDN的介绍

BackgroundWorker是.NET Framework 里用来执行多线程任务的控件，它允许开发人员在一个单独的线程上执行一些操作。耗时的操作（如下载和数据库事务）在长时间运行时可能会导致用户界面 (UI) 似乎处于停止响应状态。如果您需要能进行响应的用户界面，而且面临与这类操作相关的长时间延迟，则可以使用 BackgroundWorker 类方便地解决问题。

若要在后台执行耗时的操作，请创建一个 BackgroundWorker，侦听那些报告操作进度并在操作完成时发出信号的事件。可以通过编程方式创建 BackgroundWorker，也可以将它从“工具箱”的“组件”选项卡中拖到窗体上。如果在 Windows 窗体设计器中创建 BackgroundWorker，则它会出现在组件栏中，而且它的属性会显示在“属性”窗口中。

若要为后台操作做好准备，请添加 DoWork 事件的事件处理程序。在此事件处理程序中调用耗时的操作。若要开始此操作，请调用 RunWorkerAsync。若要收到进度更新的通知，请处理 ProgressChanged 事件。若要在操作完成时收到通知，请处理 RunWorkerCompleted 事件。

有2点需要注意的：

1、由于DoWork事件内部的代码运行在非UI线程之上,确保在 DoWork 事件处理程序中不操作任何用户界面对象。而应该通过 ProgressChanged 和 RunWorkerCompleted 事件与用户界面进行通信。
2、BackgroundWorker 事件不跨 AppDomain 边界进行封送处理。请不要使用 BackgroundWorker 组件在多个 AppDomain 中执行多线程操作。

最简单示例

准备材料:一个耗时的操作

代码如下，这个就不多解释了：

int iSum = 0;
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
 { 　　
　　for (int i = 0; i <= 100; i++)
 　　{
　　　　　iSum+=i;
　　　　　System.Threading.Thread.Sleep(300); 　　
 　　}
}

运行一下，拖动程序界面看看，直接卡死了，假死，一会儿，运算完了，就又可以拖动了。现在用BackgroundWorker来解决这个问题。

为此，我们新建一个WindowsForm命名为bgwA，拖入一个Label命名为lblPercent，一个ProgressBar命名为pgbPercent，一个Button命名为btnStart。

然后，代码：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;
 
namespace bgwA
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }
 
        private void BtnStart_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            BackgroundWorker bgwA = new BackgroundWorker();
            bgwA.WorkerReportsProgress = true;
            bgwA.DoWork += bgwA_DoWork;
            bgwA.ProgressChanged += bgwA_ProgressChanged;
            bgwA.RunWorkerCompleted += bgwA_Completed;
            bgwA.RunWorkerAsync();
        }
 
        private void bgwA_DoWork(object sender, DoWorkEventArgs e)
        {
            var bgworker = sender as BackgroundWorker;
            for (int i = 0; i <= 100; i++)
            {
                bgworker.ReportProgress(i);
                System.Threading.Thread.Sleep(200);
            }
        }
 
        private void bgwA_ProgressChanged(object sender, ProgressChangedEventArgs e)
        {
            this.pgbPercent.Value = e.ProgressPercentage;
            this.lblPercent.Text = @"已完成：" + e.ProgressPercentage.ToString() + @"%";
        }
        private void bgwA_Completed(object sender, RunWorkerCompletedEventArgs e)
        {
            this.lblPercent.Text = "后台操作结束(可能是程序100%完成，也可能是用户取消或程序异常导致结束)。";
        }
    }
}

　　现在运行一下，点击btnStart，进度条跑起来了，再拖动一下程序界面，这下不会没有响应了，不卡，不假死了吧。good.

进阶一：

重复上面说到的注意点：由于DoWork事件内部的代码运行在非UI线程之上,确保在 DoWork 事件处理程序中不操作任何用户界面对象。而应该通过 ProgressChanged 和 RunWorkerCompleted 事件与用户界面进行通信。

如何在程序运行途中取消正在进行的运算？

要实现在这个功能，我们首先在程序界面上添加一个可以随时中止后台进程的按钮BtnCancel，允许用户在执行过程中取消当前的操作：

与WorkerReportsProgress属性一样，如果要支持取消操作我们需要设置 WorkerSupportsCancellation属性为 true，还要在DoWork方法中进行支持。

接下来对上面的程序进行扩展一下，我们再新建一个WindowsForm命名为bgwB，这次，我们不再通过代码来写BackgroundWorker实例，我们通过从VS的工具箱中直接拉一个BackgroundWorker出来，然后从属性窗口中命名为bgWorker，然后再拖入一个Label命名为lblPercent，一个ProgressBar命名为pgbPercent，一个Button命名为btnStart。

DoWork，ProgressChanged，RunWorkerCompleted三个事件都是通过在bgWorker1属性窗口中双击出来的，下面看代码：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;
 
namespace bgwB
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }
 
        private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            bgWorker1.WorkerReportsProgress = true;
            bgWorker1.WorkerSupportsCancellation = true;
        }
 
        private void BgWorker1_DoWork(object sender, DoWorkEventArgs e)
        {
            for (int i = 0; i <= 100; i++)
            {
                if (bgWorker1.CancellationPending == true)
                {
                    e.Cancel = true;
                    break;
                }
                else
                {
                    bgWorker1.ReportProgress(i);
                    System.Threading.Thread.Sleep(100);
                }
            }
        }
 
        private void BgWorker1_ProgressChanged(object sender, ProgressChangedEventArgs e)
        {
            this.pgbPercent.Value = e.ProgressPercentage;
            this.lblPercent.Text = @"已完成：" + e.ProgressPercentage.ToString() + @"%";
        }
 
        private void BgWorker1_RunWorkerCompleted(object sender, RunWorkerCompletedEventArgs e)
        {
            this.lblPercent.Text = "后台操作结束(可能是程序100%完成，也可能是用户取消或程序异常导致结束)。";
        }
 
        private void BtnStart_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            bgWorker1.RunWorkerAsync();
        }
 
        private void BtnCancel_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            bgWorker1.CancelAsync();
        }
    }
}

　　现在，我们可以按BtnStart启动后台任务，也可以随时按BtnCancel随时中止后台任务。

发现一个问题没有？在进度条还没跑完100%时，再次按btnStart会怎么样，前后两个例子是不一样，第一个例子中，再次按btnStart，会感觉有两个重叠的进度条在跑，而第二个例子中，则直接抛出了异常：

为什么会这样？第一个例子中，每次按btnStart，都是BackgroundWorker bgwA = new BackgroundWorker();而第二个例子中每次按btnStart，还是那个bgWorker1，只是再次RunWorkerAsync()，解决的方法是先判断一下后台操作是否还在运行中：IsBusy

代码：

private void BtnStart_Click(object sender, EventArgs e)
{
    if (!bgWorker1.IsBusy)
    {
        bgWorker1.RunWorkerAsync();
    }
}

小结一下：

BackgroundWorker的属性：

IsBusy:获取一个值(true/false)，指示 BackgroundWorker 是否正在运行异步操作。

WorkerReportsProgress:获取或设置一个值(true/false)，该值指示 BackgroundWorker 能否报告进度更新。

WorkerSupportsCancellation:获取或设置一个值(true/false)，该值指示 BackgroundWorker 是否支持异步取消。

BackgroundWorker事件：

DoWork：调用 RunWorkerAsync 时发生。（要在后台进行的耗时操作，不能操作任何用户界面对象。）

ProgressChanged：调用 ReportProgress 时发生。（后台操作进行时，随时向用户界面报告进度，可以操作用户界面对象，如进度条显示，文本显示等。）

RunWorkerCompleted：当后台操作已完成、被取消或引发异常时发生。（可以操作用户界面对象，如显示完成的结果报告。）

进阶二：前后台交互，参数传递

先来看两个问题，再来处理

1、BackgroundWorker的ProgressChanged向用户界面报告的ProgressPercentage，只是一个百分比，这个百分比数只能是 int 0-100 ，我们前面的例子中是从0循环到100，到100是刚好100%完成，如果我们要循环的是从0-50，或0-200，或其它不确定的数呢？把DoWork中for (int i = 0; i <= 100; i++)的100，改成50或200试试？

private void BgWorker1_DoWork(object sender, DoWorkEventArgs e)
{
    for (int i = 0; i <= 50; i++)
    {
        if (bgWorker1.CancellationPending == true)
        {
            e.Cancel = true;
            break;
        }
        else
        {
            bgWorker1.ReportProgress(i*2);
            System.Threading.Thread.Sleep(100);
        }
    }
}

　　看for (int i = 0; i <= 50; i++)以及bgWorker1.ReportProgress(i*2); 原因就自己琢磨一下了。

2、把参数传递给后台异步操作，以及在后台运算过程中实时的把信息在前台用户界面UI上显示出来。

为方便展示，我们在上面的示例中加入一个名为txtStatus的TextBox。

先来看看MSDN的说法： RunWorkerAsync方法可以接受一个 object 类型的参数。

使用的方法：

BtnStart启动后台异步操作时让RunWorkerAsync方法带一个参数进去。

private void BtnStart_Click(object sender, EventArgs e)
{
    if (!bgWorker1.IsBusy)
    {
        int intStart = 1000000;
        bgWorker1.RunWorkerAsync(intStart);
    }
}

　　 DoWork事件通过参数 e 的Argument属性来获取传递过来的参数。

private void BgWorker1_DoWork(object sender, DoWorkEventArgs e)
{
            int intStart = 0;
            if (e.Argument != null)
            {
                intStart = (int)e.Argument;
            }
}

　　记得传过来的是个object类型的参数，使用时一定不要忘记了转换一下。

现在我们把这个传过来的参数，在后台DoWork中处理一下，再把处理的实时的结果反馈到用户界面上来。

这里要记得：由于DoWork事件内部的代码运行在非UI线程之上,确保在 DoWork 事件处理程序中不操作任何用户界面对象。

所以分两个地方处理：

private void BgWorker1_DoWork(object sender, DoWorkEventArgs e)
{
    int intStart = 0;
    if (e.Argument != null)
    {
        intStart = (int)e.Argument;
    }
    int intSum = intStart;
    for (int i = 0; i <= 50; i++)
    {
        if (bgWorker1.CancellationPending == true)
        {
            e.Cancel = true;
            break;
        }
        else
        {
            intSum += i;
            bgWorker1.ReportProgress(i*2,"循环求和结果："+intSum.ToString());
            System.Threading.Thread.Sleep(100);
        }
    }
}
 
private void BgWorker1_ProgressChanged(object sender, ProgressChangedEventArgs e)
{
    this.pgbPercent.Value = e.ProgressPercentage;
    this.lblPercent.Text = @"已完成：" + e.ProgressPercentage.ToString() + @"%";
    this.txtStatus.Text += e.UserState.ToString() + System.Environment.NewLine;
}

　　BackgroundWorker的DoWork中ReportProgress加一参数，把需要传出去的参数通过 bgWorker1.ReportProgress(完成百分比, 传出参数) 报告出去，ProgressChanged中把这个传出来的参数显示到UI上：this.txtStatus.Text += e.UserState.ToString() ...。

现在运行一下程序试试看。

MSDN上说“由于DoWork事件内部的代码运行在非UI线程之上,确保在 DoWork 事件处理程序中不操作任何用户界面对象。而应该通过 ProgressChanged 和 RunWorkerCompleted 事件与用户界面进行通信。”上面例子也是按MSDN的套路来的，但我个人对这句话的理解是：DoWork不能操作UI，DoWork操作会引发ProgressChanged，ProgressChanged中可以操作UI。那么，我可以在DoWork的外面定义一个变量，从外面传进去给它作为DoWork初始用，DoWork过程中操作修改它，然后ProgressChanged再把这个变量传出来，呈现到UI上。

下面来看看，代码如下：

　　结果如图：

个人感觉用这个方法传参数更为灵活。

总结

至此，BackgroundWorker就基本介绍完了，总的来说，BackgroundWorker用来处理异步处理耗时操作是非常方便快捷的。

附上这两个源码：

https://files.cnblogs.com/files/netserver/bgwA.rar

https://files.cnblogs.com/files/netserver/bgwB.rar

刷新页面返回顶部

idea555

winfrom 异步进度条

About