对 Windows 窗体控件进行线程安全调用

今天在编写一个windows应用程序的时候碰到了一个小问题,程序需求是这样的,创建多个线程调用执行某个方法,Windows Form中有个Progress Bar控件用于显示已经执行完毕的进程数,即当所有的线程都运行完毕后,Progress Bar的进度也到头了。先给出初步的实现方式:

 

 1         private const int MAXTHREAD = 100//最大线程数
 2         private int n = 0, count = 0//实际线程数、已结束的线程数
 3 
 4         private void StartTest()
 5         {
 6             n = int.Parse(txtThreadCount.Text); //线程数
 7             progressBar1.Maximum = n * 10//设置ProgressBar的最大值
 8 
 9             Thread thread = null;
10             List<Thread> threads = new List<Thread>(MAXTHREAD);
11             ReadTableTest t = new ReadTableTest(tableName, fileds); 
12             t.ThreadExitEvent += new ThreadExit(OnThreadExit); //线程执行完毕后通知主界面
13 
14             try
15             {
16                 //创建线程
17                 for (int i = 0; i < n; i++)
18                 {
19                     thread = new Thread(new ThreadStart(t.Run));
20                     threads.Add(thread);
21                 }
22 
23                 //开始调用接口
24                 foreach (Thread tt in threads)
25                 {
26                     tt.Start();
27                 }
28             }
29             catch (Exception ex)
30             {
31                 MessageBox.Show(ex.Message);
32             }
33         }
34 
35         //线程执行完毕后回调
36         public void OnThreadExit()
37         {
38             count++;
39             this.progressBar1.Value = count * 10//设置ProgressBar的进度
40 
41             //判断是否全部进程已结束
42             if (count == n)
43             {
44                 MessageBox.Show("所有线程已执行完毕!");
45                 ClearState();
46             }
47         }

当调试执行这段程序时在this.progressBar1.Value = count * 10;处,报出了InvalidOperationException Cross-thread operation not valid异常,在网上搜索一番后,发现产生该问题的原因如下。

问题原因

由于 Windows 窗体控件本质上不是线程安全的。因此如果有两个或多个线程适度操作某一控件的状态(set value),则可能会迫使该控件进入一种不一致的状态。还可能出现其他与线程相关的 bug,包括争用和死锁的情况。于是在调试器中运行应用程序时,如果创建某控件的线程之外的其他线程试图调用该控件,则调试器会引发一个 InvalidOperationException

解决方案

对于该异常的解决方案有两种,一种是关闭该异常检测的方式来避免异常的出现,经过测试发现此种方法虽然避免了异常的抛出,但是并不能保证程序运行结果的正确性,对于此例来说,经常是全部线程结束时,进度条的显示还未到头呢。下面再来看看更加优雅的解决方案,即通过保证线程的安全性来避免该异常,先来看看两种方案的代码。

方案1 

1         public Form1()
2         {
3             InitializeComponent();
4             Control.CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;
5         }

 

说明

关闭CheckForIllegalCrossThreadCalls,这是Control class上的一个static property,默认值为flase,目的在于开关是否对Handle的可能存在的不一致存取的监测;且该项设置是具有Application scope的。

方案2 

 1 //未给出代码的部分没有变化
 2         private delegate void SafeSetProgressBarValue(int v);
 3 
 4         //线程执行完毕后回调
 5         public void OnThreadExit()
 6         {
 7             count++;
 8             OnSafeSetValue(count * 10); //使用线程安全的代码设置ProgressBar的进度
 9 
10             //判断是否全部进程已结束
11             if (count == n)
12             {
13                 MessageBox.Show("所有线程已执行完毕!");
14                 ClearState();
15             }
16         }
17 
18         /// <summary>
19         /// 线程安全的修改ProgressBarValue方式。
20         /// </summary>
21         /// <param name="va"></param>
22         private void OnSafeSetValue(int va)
23         {
24             
25             if (this.progressBar1.InvokeRequired)
26             {
27                 SafeSetProgressBarValue call = delegate(int v) { this.progressBar1.Value = v; };
28  
29                 this.progressBar1.Invoke(call,va);
30             }
31             else
32                 this.progressBar1.Value = va;
33         }

 说明

Windows 窗体中的控件被绑定到特定的线程,不具备线程安全性。因此,如果从另一个线程调用控件的方法,那么必须使用控件的一个 Invoke 方法来将调用封送到适当的线程。该属性可用于确定是否必须调用 Invoke 方法,当不知道什么线程拥有控件时这很有用。控件上有四种方法可以安全地从任何线程进行调用:Invoke、BeginInvoke、EndInvoke 和 CreateGraphics。对于所有其他方法调用,当从另一个线程进行调用时,应使用这些 Invoke 方法之一。

Control.InvokeRequired 属性

获取一个值,该值指示调用方在对控件进行方法调用时是否必须调用 Invoke 方法,因为调用方位于创建控件所在的线程以外的线程中。

属性值

如果控件的 Handle 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。

更多资料:

http://msdn2.microsoft.com/zh-cn/library/ms171728(VS.80).aspx

http://msdn2.microsoft.com/zh-cn/library/system.windows.forms.control.invokerequired(VS.80).aspx

http://blog.csdn.net/joem/archive/2006/12/18/1448198.aspx

posted on 2007-02-08 20:47  shenfx  阅读(4686)  评论(1编辑  收藏  举报

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