从WPF入手,实现简单的多线程

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

前台代码
<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>

后台代码

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:

前台代码

<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>

后台代码
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。

转自:http://lywzn.i.sohu.com/blog/view/151509123.htm

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