本文开始总结.NET下的多种多线程机制，不断更新中，往各位补充。
Invoke机制
最近在实验一个webservice时候，想到了要用异步机制，于是好好研究了一下多线程和Invoke机制，这里写点小小的心得，如有不妥，请各位指教。
我们往往会遇到这样的需求：有一个十分耗时间的工作（比如一个WebSerive的请求），我们不希望它阻塞现有的UI线程（因为这样会导致界面假死），而是希望它在另外一个线程里面执行，并在执行完毕之后将结果“通知”UI线程。这个需求需要通过Invoke和委托机制实现。
参考资料：
http://www.cnblogs.com/c2303191/articles/826571.html
http://www.cnblogs.com/yuxuanji/archive/2009/07/09/1519605.html
Invoke
Invoke总是和委托同时使用，假设有如下代码片段：
Control.Invoke(myDelegate);
为了解释Invoke的真正意义，首先要说明几个关于这段代码的假设：
1.假设这段代码是在一个非UI线程中调用的，设为线程2；
2.假设Control是个控件，并且是在UI线程中创建的，设为线程1，我们在这个线程2中已设法获得了一个Control的引用；
3.假设myDelegate是一个委托实例，无论它所指向的函数（设为函数1）在哪个类中定义；
于是这段代码的意义是：在线程2中，将函数1放到线程1中执行！
Invoke就这么简单！
控件操作规则：
在.NET中有一个规定：任何对控件的操作，都必须在创建这个控件的线程中执行，否则无效！这条规定正是Control.Invoke出现的原因，Control.Invoke相当于强制将某个函数过程放到控件所在线程中执行。还有一点十分重要：对象的方法在哪个线程中执行跟这个对象在哪个线程中创建无关。简单例子就是你在窗体类里面写的函数不一定在UI线程中执行（这一点也是我一直以来的困惑），假设，我在另外一个线程中调用了这个方法（即使是通过委托调用），这个方法仍然在另一个线程中执行。
一个具体的例子：
1.创建一个WinForm应该程序，在界面上放一个按钮，我的目的是在按下按钮后创建一个耗时间的线程，并执行，同时防止界面假死；
2.创建一个类，这个类负责开启一个新的线程并执行一个长时间的操作：
public class SecondThread
{
//这个函数在UI线程中执行
public void DoProcess()
{
Thread thread = new Thread(new ThreadStart(DoTrueProcess));
thread.Start();
}//这个函数在新的线程中执行
private void DoTrueProcess()
{
Thread.Sleep(5000);
}
}
3.在按钮事件处理函数中启动新线程：
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
SecondThread st = new SecondThread();
//启动新操作
st.DoProcess();
}
到这里只是实现了一个普通的多线程编程，还没有涉及如何更新UI界面的问题，我们继续：
4.在界面中添加一个列表框，用来显示数据；
5.由于我们需要将数据通过委托的方式在线程之间传递，于是，定义一个委托，这个委托传入一个list对象：
public delegate void NotifyUI(List<string> data);
6.这个委托通知是SecondThread发出的，所以在SecondThread类中定义一个共有的委托对象，并调用这个对象：
public NotifyUI myDelegate;
//这个函数在新的线程中执行
private void DoTrueProcess()
{
Thread.Sleep(5000);
List<string> rdata = new List<string>() { "string1", "string2", "string3" };
if (myDelegate != null)
{
myDelegate(rdata);
}
}
7.在form中添加一个方法适应这个委托签名，并将SecondThread实例的委托对象指向这个方法：
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
SecondThread st = new SecondThread();
st.myDelegate += new NotifyUI(NotifyReceiver);
//启动新操作
st.DoProcess();
}private void NotifyReceiver(List<string> data)
{
listBox1.DataSource = data;
}
如果到现在你觉得listbox能够显示data的数据，那么再次考虑：对象的方法在哪个线程中执行跟这个对象在哪个线程中创建无关。myDelegate(rdata);这个调用是在新的线程中执行的，尽管指向的方法是在Form中定义的方法，但是这两者没有任何关系，此时的NotifyReceiver方法是在新线程中执行的，而这个线程不是创建listbox的线程，因此，这里对listbox的数据绑定不能成功实施。那么如何将这个NotifyReceiver封送到UI线程中执行呢？答案便是使用Invoke。
8.把DoTrueProcess修改为如下代码：
private void DoTrueProcess()
{
Thread.Sleep(5000);
List<string> rdata = new List<string>() { "string1", "string2", "string3" };
if (myDelegate != null)
{
//获取myDelegate的目标对象，这里将是Form1的实例
Control control = myDelegate.Target as Control;
//如果目标对象是个Control的话
if (control != null)
{
//通过调用form的invoke，把委托指向的函数NotifyReceiver送到UI线程上执行
control.Invoke(myDelegate, rdata);
}
//如果目标对象不是Control，则直接执行委托
else
{
myDelegate(rdata);
}
}
}
再次测试会发现，5秒后列表会更新，并且在这个5秒内，界面没有假死。在这个例子中我们把创建第二个线程和委托封锁都放到了SecondThread类里面，对于消费者（界面类），可以简单的通过类似事件的机制异步的处理，而不阻塞UI线程。
BeginInvoke
接下来，我们来看看BeginInvoke。BeginInvoke跟Invoke的唯一差别是：对于调用Invoke的线程，在Invoke的方法返回前，这个线程会阻塞；对于调用BeginInvoke的线程，在BeginInvoke的方法返回前，这个线程不会阻塞！
BackgroundWorker组件
本节参考资料：BackgroundWorker类
BackgroundWorker类允许你在单独的专用线程上运行操作。耗时的操作可以利用这个组件方便的调用。这个组件还提供了进程报告的机制。可以在Toolbox中选择该组件拖入设计器，也可以在代码中自行创建。使用这个组件相比使用Invoke要方便的多。
这个类不复杂，下面这个图很好的说明了如何使用：
SynchronizationContext
有同仁提到可以用SynchronizationContext在线程之间封送调用，于是我查阅了相关的文章，下面这部分内容将讨论SynchronizationContext。
参考资料：http://blog.csdn.net/soarheaven/archive/2009/01/13/3765468.aspx
基本使用
SynchronizationContext基本使用方法很简单，先上一段代码：
public partial class Form1 : Form
{
public Form1()
{
InitializeComponent();
}
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
//获取当前UI线程ID号，并输出
int uiThreadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
Trace.WriteLine(string.Format("UI thread ID:{0}",uiThreadId));
//获取当前线程上下文
SynchronizationContext uiContext = SynchronizationContext.Current;
//运行第二个线程，并传入上下文
Thread newThread = new Thread(RunInSecondThread);
newThread.Start(uiContext);
}
private void RunInSecondThread(object context)
{
//获取第二线程ID号，并输出
int sencondThreadID = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
Trace.WriteLine(string.Format("Second thread ID:{0}",sencondThreadID));
Thread.Sleep(2000);
//得到UI线程上下文
SynchronizationContext uiContext = context as SynchronizationContext;
if (uiContext != null)
{
//将UpdateUI封送到uiContext所在线程
uiContext.Post(UpdateUI,new object());
}
}
private void UpdateUI(object obj)
{
//获取UpdateUI所在线程ID号，并输出,可以发现这个线程号是UI线程号，可见UpdateUI已被封送到UI线程执行
int UnknowThreadID = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
Trace.WriteLine(string.Format("Second thread ID:{0}",UnknowThreadID));
button1.Text = "Change?";
}
}
下面是输出内容：
UI thread ID:10
Second thread ID:11
The thread '<No Name>' (0xa38) has exited with code 0 (0x0).
Second thread ID:10
SynchronizationContext.Current可以获得当前调用线程的上下文对象。将这个对象作为启动线程的函数参数传入第二个线程，就可以获得封送的便捷途径。
可以看到 SynchronizationContext工作的相当好，完全达到了预期的效果，界面也能正常更新。
什么时候创建了SynchronizationContext
每个线程的SynchronizationContext不是有应用程序域维护的，而是每一个线程自己存储的。那么究竟在什么时候创建的SynchronizationContext呢？
看下面的代码：
[STAThread]
static void Main()
{
Application.EnableVisualStyles();
Application.SetCompatibleTextRenderingDefault(false);
// let's check the context here
var context = SynchronizationContext.Current;
if (context == null)
MessageBox.Show("No context for this thread");
else
MessageBox.Show("We got a context");
// create a form
Form1 form = new Form1();
// let's check it again after creating a form
context = SynchronizationContext.Current;
if (context == null)
MessageBox.Show("No context for this thread");
else
MessageBox.Show("We got a context");
if (context == null)
MessageBox.Show("No context for this thread");
Application.Run(new Form1());
}
这段代码测试了何时SynchronizationContext被创建，，可以看到在form1创建之前，SynchronizationContext还没有创建，而form1创建的时候创建了SynchronizationContext，form会检查SynchronizationContext是否已经存在，如果不存在将创建一个新的SynchronizationContext。
出错处理
我们修改一下第一段代码：
private void UpdateUI(object obj)
{
//这个函数被封送到UI线程上执行，这里抛出异常，那么这个异常由哪个线程捕获呢？
throw new Exception("Boom");
}
...
if (uiContext != null)
{
try
{
//将UpdateUI封送到uiContext所在线程，这里使用Send而不是Post
uiContext.Send(UpdateUI, new object());
}
catch (Exception ex)
{
//如果输出Boom，那么表示UI线程上的异常被这个非UI线程捕获了
Trace.WriteLine(ex.Message);
}
}
结果输出了“Boom”，那么很明显，使用Send封送，我们将在非UI线程捕获UI线程的异常！
Send和Post
在上面的例子中我们先后使用了Send和Post两种封送方法，那么他们的区别又是什么呢？
如果我们在上面的出错处理时用Post封送，将发现UI崩溃，在debug时接收到一个为处理异常。说明什么呢？说明Post是异步的，Send是同步的。Post就像BeginInvoke一样在封送委托后继续执行当天线程不会等待，因此是异步的，如果委托发生异常，则由UI线程受到委托；而Send就像Invoke一样，封送委托后会同步地等待委托的执行，一旦委托出现异常在当前线程中也能捕获这个异常。
其他议题
说到这里你也许觉得SynchronizationContext是如此方便，的确如此。然而我们在例子中使用的SynchronizationContext实际上是WindowsFormsSynchronizationContext。我们也可以自己定制SynchronizationContext。但是这超过了本篇的讨论范围，想了解更多SynchronizationContext可以参考如下两篇文章：
http://blog.csdn.net/soarheaven/archive/2009/01/13/3765468.aspx
http://blog.csdn.net/soarheaven/archive/2009/01/13/3765501.aspx
http://blog.csdn.net/soarheaven/archive/2009/01/13/3765510.aspx
