WinForm UI 多线程 （线程间操作无效）

　　一个简单的Form, 按钮btnTest是enabled=false。在btnEnable的Click事件中 创建线程，在线程中尝试设置btnTest.Enabled = true; 发生异常：线程间操作无效: 从不是创建控件“btnTest”的线程访问它。

代码如下：

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

namespace TestingUIThread
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        Thread thread = null;

        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }

        private void btnEnable_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            thread = new Thread(new ParameterizedThreadStart(EnableButton));
            thread.Start(null);
        }

        private void EnableButton(object o)
        {
            // following line cause exception, details as below:
            //Cross-thread operation not valid: Control 'btnTest' accessed from a thread other than the thread it was created on.
            btnTest.Enabled = true;
            btnTest.Text = "Enabled";
        }
    }
}

　　在默认情况下,C#不准许在一个线程中直接访问或操作另一线程中创建的控件,这是因为访问windows窗体控件本质上是不安全的。

　　线程之间是可以同时运行的，那么如果有两个或多个线程同时操作某一控件的某状态，尝试将一个控件变为自己需要的状态时， 线程的死锁就可能发生。

　　为了区别是否是创建该控件的线程访问该控件,Windows窗体控件中的每个控件都有一个InvokeRequired属性,这个属性就是用来检查本控件是否被其他线程调用的属性,当被创建该线程外的线程调用的时候InvokeRequired就为true。有了这个属性我们就可以利用它来做判断了。

　　光判断出是否被其他线程调用是没有用的，所以windows窗体控件中还有一个Invoke方法可以帮我们完成其他线程对控件的调用。结合代理的使用就可以很好的完成我们的目标。

上面问题的解决方法：

方法一：

　　public Form1()
　　{            
            InitializeComponent();
　　　　CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;
　　}

　　//
　　// Summary:
　　// Gets or sets a value indicating whether to catch calls on the wrong thread
　　// that access a control's System.Windows.Forms.Control.Handle property when
　　// an application is being debugged.
　　//
　　// Returns:
　　// true if calls on the wrong thread are caught; otherwise, false.
　　[EditorBrowsable(EditorBrowsableState.Advanced)]
　　[DesignerSerializationVisibility(DesignerSerializationVisibility.Hidden)]
　　[SRDescription("ControlCheckForIllegalCrossThreadCalls")]
　　[Browsable(false)]
　　public static bool CheckForIllegalCrossThreadCalls { get; set; }

方法二：

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

namespace TestingUIThread
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        Thread thread = null;

        public Form1()
        {
            
            InitializeComponent();
        }

        private void btnEnable_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            thread = new Thread(new ParameterizedThreadStart(EnableButton));
            thread.Start(null);
        }

        private void EnableButton(object o)
        {
            EnableButton();
        }

        private delegate void EnableButtonCallBack();

        private void EnableButton()
        {
            if (this.btnTest.InvokeRequired)
            {
                this.Invoke(new EnableButtonCallBack(EnableButton));
            }
            else
            {
                btnTest.Enabled = true;
                btnTest.Text = "Enabled";
            }
        }
    }
}

方法三： 通过ISynchronizeInvoke和MethodInvoker.

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

namespace TestingUIThread
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        Thread thread = null;

        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }

        private void btnEnable_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            thread = new Thread(new ParameterizedThreadStart(MyEnableButton));
            thread.Start(null);
        }

        private void MyEnableButton(object sender)
        {
            ISynchronizeInvoke synchronizer = this;

            if (synchronizer.InvokeRequired)
            {
                MethodInvoker minvoker = new MethodInvoker(this.EnableButton);
                synchronizer.Invoke(minvoker, null);
            }
            else
            {
                this.EnableButton();
            }
        }

        private void EnableButton()
        {
            btnTest.Enabled = true;
            btnTest.Text = "Enabled";
        }
    }
}

MyEnableButton方法也可以如下：

        private void MyEnableButton(object sender)
        {
            if (this.InvokeRequired)
            {
                MethodInvoker minvoker = new MethodInvoker(this.EnableButton);
                this.Invoke(minvoker, null);
            }
            else
            {
                this.EnableButton();
            }
        }

对于方法三，可用于form中调用其他form的方法，具体解释及用法如下：

　　每一个从Control类中派生出来的WinForm类(包括Control类)都是依靠底层Windows消息和一个消息泵循环(message pump loop)来执行的。消息循环必须有一个对应的线程，因为发送window的消息实际上消息只会被发送到创建该window的线程中去。其结果是，即使提供了同步(synchronization)，也无法从多线程中调用这些处理消息的方法。
大多数plumbing是掩藏起来的，因为WinForm是用代理（delegate）将消息绑定到事件处理方法中的。WinForm将Windows消息转换为一个基于代理的事件，但是必须注意，由于最初消息循环的缘故，只有创建该form的线程才能调用其事件处理方法。如果其他线程中调用这些方法，则它们会在该线程中处理事件，而不是在指定的线程中进行处理。

　　Control类（及其派生类）实现了一个定义在System.ComponentModel命名空间下的接口(ISynchronizeInvoke)，并以此来处理多线程中调用消息处理方法的问题：

public interface ISynchronizeInvoke
{
　object Invoke(Delegate　method,object[] args);
　IAsyncResult BeginInvoke(Delegate　method,object[] args);
　object EndInvoke(IAsyncResult result);
　bool InvokeRequired {get;}
}

Invoke　　同步调用

BeginInvoke和EndInvoke　　异步调用，用BeginInvoke()来发送调用，用EndInvoke()来实现等待或用于在完成时进行提示以及收集返回结果。

　　ISynchronizeInvoke提供了一个普通的标准机制用于在其他线程的对象中进行方法调用。
　　例如，如果一个对象实现了ISynchronizeInvoke，那么在线程T1上的客户端可以在该对象中调用ISynchronizeInvoke的Invoke()方法。Invoke()方法的实现会阻塞（block）该线程的调用，它将调用打包发送（marshal）到 T2，并在T2中执行调用，再将返回值发送会T1，然后返回到T1的客户端。Invoke()方法以一个代理来定位该方法在T2中的调用，并以一个普通的对象数组做为其参数。

　　调用者可以检查InvokeRequired属性，因为既可以在同一线程中调用ISynchronizeInvoke也可以将它重新定位（redirect）到其他线程中去。如果InvokeRequired的返回值是false的话，则调用者可以直接调用该对象的方法。

　　比如，要从另一个线程中调用某个form中的method方法，那么可以使用预先定义好的的MethodInvoker代理，并调用Invoke方法:

ISynchronizeInvoke synchronizer = form;

if(synchronizer.InvokeRequired)
{
    MethodInvoker invoker = new MethodInvoker(form.method);
    synchronizer.Invoke(invoker,null);
}
else
{
    form.method();
}