Invoke 和 BeginInvoke 的区别

 

讨论环境：C# 、.net、VS2005

.net默认所有的可视窗体在主线程内维护，如果某工作线程（主线程之外）想实现对窗体控件的操作，缺省情况下是不允许直接操作的，而要通过 Invoke 方法将其封送到主线程去完成。在Control 类内提供了 Invoke 和 BeginInvoke 两个方法实现该功能，MSDN 帮助中提到，它们的唯一区别是 BeginInvoke 多了“异步执行”四个字。（两方法的具体帮助请自行查看MSDN，这里不多罗嗦了）。

“异步执行”怎么理解，查了网上的一些解答，通过Reflector查看了两方法的背后源码后，得出如下结论：

Invoke 引起工作线程的阻塞，BeginInvoke 不引起工作线程的阻塞。

具体解释一下：我们先假设称主线程（即窗体控件的拥有者）为A线程，工作线程为B线程，如果B线程需要操作窗体控件，那么就要使用 Invoke（或BeginInvoke），将相应的操作通过代理，封送到主线程A（具体的代码实现，不多罗嗦，假设读者已知）。那么.net背后是怎么实现线程间“任务挪移”这一步操作的呢？通过Reflector查看源码后发现，原来 Invoke 将你交给它的委托封装成了一个标准的Windows消息，加进了主线程的消息队列内。回到 Invoke 和 BeginInvoke 的区别上来，如果使用 Invoke，那么 B 线程必须等到A线程响应了传送的消息后 才能得到返回值，而如果使用BeginInvoke，则B线程将消息送到A线程后，马上返回，并不一定等待该消息被A线程响应完成。所以如果A线程处在繁忙状态或休眠状态，使用 Invoke 封送消息就会使得B线程被堵塞，而是用 BeginInvoke 则不然，这就是所谓的“异步执行”了。

空口无凭，让我们来看看Invoke和 BeginInvoke 背后的代码：

public object Invoke(Delegate method, params object[] args)

{

    using (MultithreadSafeCallScope scope = new MultithreadSafeCallScope())

    {

        return this.FindMarshalingControl().MarshaledInvoke(this, method, args, true);

    }

}

public IAsyncResult BeginInvoke(Delegate method, params object[] args)

{

    using (MultithreadSafeCallScope scope = new MultithreadSafeCallScope())

    {

        return (IAsyncResult) this.FindMarshalingControl().MarshaledInvoke(this, method, args, false);

    }

}

两方法对应的代码基本一样，除了返回类型外，还有一处细微的差别 MarshaledInvoke 方法的第三个参数：Invoke 为 true，BeginInvoke 为 false。这个参数表示什么意思呢？把MarshaledInvoke 背后的代码拉出来看看：

private object MarshaledInvoke(Control caller, Delegate method, object[] args, bool synchronous)

{

    int num;

    if (!this.IsHandleCreated)

    {

        throw new InvalidOperationException(SR.GetString("ErrorNoMarshalingThread"));

    }

    if (((ActiveXImpl) this.Properties.GetObject(PropActiveXImpl)) != null)

    {

        IntSecurity.UnmanagedCode.Demand();

    }

    bool flag = false;

    if ((SafeNativeMethods.GetWindowThreadProcessId(new HandleRef(this, this.Handle), out num) == SafeNativeMethods.GetCurrentThreadId()) && synchronous)

    {

        flag = true;

    }

    ExecutionContext executionContext = null;

    if (!flag)

    {

        executionContext = ExecutionContext.Capture();

    }

    ThreadMethodEntry entry = new ThreadMethodEntry(caller, method, args, synchronous, executionContext);

    lock (this)

    {

        if (this.threadCallbackList == null)

        {

            this.threadCallbackList = new Queue();

        }

    }

    lock (this.threadCallbackList)

    {

        if (threadCallbackMessage == 0)

        {

            threadCallbackMessage = SafeNativeMethods.RegisterWindowMessage(Application.WindowMessagesVersion + "_ThreadCallbackMessage");

        }

        this.threadCallbackList.Enqueue(entry);

    }

    if (flag)

    {

        this.InvokeMarshaledCallbacks();

    }

    else

    {

        UnsafeNativeMethods.PostMessage(new HandleRef(this, this.Handle), threadCallbackMessage, IntPtr.Zero, IntPtr.Zero);

    }

    if (!synchronous)

    {

        return entry;

    }

    if (!entry.IsCompleted)

    {

        this.WaitForWaitHandle(entry.AsyncWaitHandle);

    }

    if (entry.exception != null)

    {

        throw entry.exception;

    }

    return entry.retVal;

}

好长的一段代码，看着都眼晕。看看刚才提到的第三个参数的名字 synchronous ，从字面意思看‘是否同步’，OK，再看看最后被加粗的几行代码（还是根据字面意思猜）：如果不同步，立刻返回；如果同步，而且没完事，就等一等，最后给出返回值。如果我们的假设成立，那么 Invoke 方法的第三个参数为True，就是要同步；BeginInvoke 方法的第三个参数为 False，就是不同步，即异步。Right，到这里就和 MSDN 帮助上介绍 BeginInvoke “异步执行”就对上了。

如果按照数学分析归纳法，到此应该说：由以上分析，得证：

Invoke 引起工作线程的阻塞，BeginInvoke 不引起工作线程的阻塞。

最后，要补充两点：第一，如果主线程以外的工作线程要操作窗体控件，并非一定要使用Invoke方法，更改下边这个属性也是 OK 的，只是不推荐使用。

System.Windows.Forms.Control.CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;

   第二，既然 BeginInvoke 不引起阻塞，那么是否就说明它比 Invoke 好呢。我在自己的程序里，把所有的 Invoke 均变成 BeginInvoke ，运行一段时间后，结果提示 StackOverFlowException 错误，帮助对这个异常的说明是“挂起的方法调用过多而导致执行堆栈溢出时引发的异常”。看来还是要慎用。