C#之BackgroundWorker从简单入门到深入精通的用法总结

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:
 
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();
        }

        string strBgw = "";
        private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            bgWorker1.WorkerReportsProgress = true;
            bgWorker1.WorkerSupportsCancellation = true;
        }

        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
                {
                    strBgw = "times:" + i.ToString() + "  " + DateTime.Now.ToString();
                    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;
            this.txtStatus.Text += strBgw + System.Environment.NewLine;
        }

        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)
        {            
            if (!bgWorker1.IsBusy)
            {
                this.txtStatus.Text = "";
                int intStart = 1000000;
                bgWorker1.RunWorkerAsync(intStart);
            }
        }

        private void BtnCancel_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            bgWorker1.CancelAsync();
        }
    }
}

  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:
 

 

posted @ 2019-08-16 12:03  Dsw  阅读(13097)  评论(0编辑  收藏  举报