[WPF] Felix 的线程学习笔记(二)——从WPF入手，实现简单的多线程

 

第二篇 从WPF入手，实现简单的多线程 

此贴接昨天发的笔记，这次我了解了WPF的多线程大致实现原理，并简单编写了一个多线程程序。 

先将几个常用的概念列一下：

线程关联度：WPF属于创建它的线程，并且不能被其他的线程直接访问。当一个对象被关联到一个单线程时，就认为它是一个单线程对象，并且认为该对象具有线程关联度。

同步：同步可以理解为在执行完一个函数或方法之后，一直等待系统返回值或消息，这时程序是出于阻塞的，只有接收到返回的值或消息后才往下执行其他的命令。 这样的好处是能避免读写时的数据错误。

异步：执行完函数或方法后，不必阻塞性地等待返回值或消息，只需要向系统委托一个异步过程。在此期间可以进行别的过程，当系统接收到之前那个调用的返回值或消息时，系统会自动触发委托，开始处理返回值。

下面以两段WPF的代码为例，说明如何利用委托来实现异步线程，我使用的是Visual Studio 2008

第一段代码

<Window x:Class="ThreadTest.Window1"
    xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
    xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
    Title="Window1" Height="300" Width="300">
    <Grid>
        <Border Width="200" Height="225" BorderBrush="Black" BorderThickness="1" Margin="4">
            <StackPanel>
                <TextBox Height="19" Name="textBox1" VerticalAlignment="Top" />
                <Button HorizontalAlignment="Left" Name="button1" Width="75" Click="button1_Click">Button1</Button>
                <Button HorizontalAlignment="Left" Name="button2" Width="75" Click="button2_Click">Button2</Button>
                <Label Height="28" Name="UIThreadId" Width="120" Content=""/>
            </StackPanel>
        </Border>
    </Grid>
</Window> 

 

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Windows;
using System.Windows.Controls;
using System.Windows.Data;
using System.Windows.Documents;
using System.Windows.Input;
using System.Windows.Media;
using System.Windows.Media.Imaging;
using System.Windows.Navigation;
using System.Windows.Shapes;
using System.Threading;

namespace ThreadTest
{
    /// <summary>
    /// Interaction logic for Window1.xaml
    /// </summary>
    public partial class Window1 : Window
    {
        public Window1()
        {
            InitializeComponent();
            this.UIThreadId.Content = this.Dispatcher.Thread.ManagedThreadId;
        }

        private void button1_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            this.textBox1.Text = "Sleeping";
            Thread.Sleep(5000);
        }

        private void button2_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            this.textBox1.Text = "Hello WPF";
        }
    }
}

 

     这段代码中，button1调用的过程中由于Sleep(5000)的存在，一直占用着线程，此时我们可以发现，按button2不会有反应，因为WPF的UI默认的是单线程模式(STA)。只有当原来的函数退出线程了，第二个函数才会进入线程，更改textbox里的内容。

 

    要想让UI能自由的变化，首先我们要为另一个函数另开一个线程，之后我们使用委托和分发器(Dispatcher)来实现另一个线程中的函数对主线程中UI的更改。可以说，使用分发器的过程，就是我们实现异步线程的过程。

 

    那么委托和分发器又是如何实现异步线程的呢？

我的理解是：分发器的作用在于给不同线程的函数安排执行的顺序。委托相当于函数的包装，让这些函数过程可以被包装进入分发器等候调遣。比喻可能不大恰当，欢迎指正^_^

这样，在不同线程上的函数可以被分发器统一调度、执行，执行完后有了返回值，再触发处理返回值的委托，不断进行下去。

下面以代码为例，说明异步线程的产生。

第二段代码：

 

<Window x:Class="MutipleThreads.Window1"
    xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
    xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
    Title="Window1" Height="300" Width="300">
    <Grid>
        <Border Width="200" Height="225" BorderBrush="Black" BorderThickness="1" Margin="4">
            <StackPanel>
                <TextBox Height="19" Name="textBox1" VerticalAlignment="Top" />
                <Button HorizontalAlignment="Left" Name="button1" Width="75" Click="button1_Click">Button1</Button>
                <Button HorizontalAlignment="Left" Name="button2" Width="75" Click="button2_Click">Button2</Button>
            </StackPanel>
        </Border>
    </Grid>
</Window>

 

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Windows;
using System.Windows.Controls;
using System.Windows.Data;
using System.Windows.Documents;
using System.Windows.Input;
using System.Windows.Media;
using System.Windows.Media.Imaging;
using System.Windows.Navigation;
using System.Windows.Shapes;
using System.Windows.Threading;
using System.Threading;

namespace MutipleThreads
{
    /// <summary>
    /// Interaction logic for Window1.xaml
    /// </summary>
    public partial class Window1 : Window
    {
        private delegate void ThreadDelegate(); //申明一个专用来调用更改线程函数的委托

        public Window1()
        {
            InitializeComponent();
        }

        private void button1_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            ThreadDelegate backWorkDel = new ThreadDelegate(prcessStart); //创建一个ThreadDelegate的实例，调用准备在后台运行的函数
            backWorkDel.BeginInvoke(null, null);//使用异步的形式开始执行这个委托
        }

        private void button2_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            this.textBox1.Text = "Awake";   //主线程中更改界面，不要别的代码
        }

        private void prcessStart()          //这个就是我们将要在后台执行的函数
        {
            ThreadDelegate changeTetBoxDel = delegate()  //后台中要更改主线程中的UI，于是我们还是用委托来实现，再创建一个实例
            {
                this.textBox1.Text = "Sleeping";
            };//要调用的过程
            this.Dispatcher.BeginInvoke(DispatcherPriority.Send, changeTetBoxDel); //使用分发器让这个委托等待执行

            Thread.Sleep(3000);
        }
        
    }
}

 

    还是两个按钮，都要更改textbox1的内容，不同的是当按下Button1时，我们不是直接更改其内容，而是另外开了一个线程，并指明以异步方式运行。这样更改UI的函数就在另一个线程里运行了。但是问题又来了，WPF规定，UI只能被主线程所访问，那么在另一个线程中的prcessStart()如何更改UI呢？我们用Dispatcher和委托来实现，先实例化委托，在为其委托创建好要调用的过程，再使用分发器让它等待执行。DispatcherPriority.Send是我们为其规定的优先级。

      运行后可以发现界面可以自由的更改。 这就是多线程的作用。

      一般来说，我们都会把需要不断运算而很少改动界面的过程作为后台运行，从而解放出前台的线程来和用户交互。

      第二篇笔记到此结束~ 

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