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  • C# 跨线程更新UI界面的适当的处理方式,友好的退出界面的机制探索

    本文主要讲讲C#窗体的程序中一个经常遇到的情况,就是在退出窗体的时候的,发生了退出的异常。

    联系作者及加群方式(激活码在群里发放):http://www.hslcommunication.cn/Cooperation 

    欢迎技术探讨

    我们先来看看一个典型的场景,定时从PLC或是远程服务器获取数据,然后更新界面的标签,基本上实时更新的。我们可以把模型简化,简化到一个form窗体里面,开线程定时读取

        public partial class Form1 : Form
        {
            public Form1( )
            {
                InitializeComponent( );
            }
    
            private void Form1_Load( object sender, EventArgs e )
            {
                thread = new System.Threading.Thread( new System.Threading.ThreadStart( ThreadCapture ) );
                thread.IsBackground = true;
                thread.Start( );
            }
    
            private void ThreadCapture( )
            {
                System.Threading.Thread.Sleep( 200 );
                while (true)
                {
                    // 我们假设这个数据是从PLC或是远程服务器获取到的,因为可能比较耗时,我们放在了后台线程获取,并且处于一直运行的状态
                    // 我们还假设获取数据的频率是200ms一次,然后把数据显示出来
                    int data = random.Next( 1000 );
    
                    // 接下来是跨线程的显示
                    Invoke( new Action( ( ) =>
                     {
                         label1.Text = data.ToString( );
                     } ) );
    
    
                    System.Threading.Thread.Sleep( 200 );
                }
            }
    
            private System.Threading.Thread thread;
            private Random random = new Random( );
        }
    }  

    我们很有可能这么写,当我们点击了窗口的时候,会出现如下的异常

    发送这个问题的根本原因在于,当你点击了窗体关闭,窗体所有的组件开始释放资源,但是线程还没有立即关闭,所以针对上诉的代码,我们来进行优化。

    1. 优化不停的创建委托实例


            private void ThreadCapture( )
            {
                showInfo = new Action<string>( m =>
                {
                    label1.Text = m;
                } );
                System.Threading.Thread.Sleep( 200 );
                while (true)
                {
                    // 我们假设这个数据是从PLC或是远程服务器获取到的,因为可能比较耗时,我们放在了后台线程获取,并且处于一直运行的状态
                    // 我们还假设获取数据的频率是200ms一次,然后把数据显示出来
                    int data = random.Next( 1000 );
    
                    // 接下来是跨线程的显示
                    Invoke( showInfo, data.ToString( ) );
    
    
                    System.Threading.Thread.Sleep( 200 );
                }
            }
    
            private Action<string> showInfo;
            private System.Threading.Thread thread;
            private Random random = new Random( );

     这样就避免了每隔200ms频繁的创建委托实例,这些委托实例在GC回收数据时又要占用内存消耗,随便用户感觉不出来,但是良好的开发习惯就用更少的内存,执行很多的东西。

     我刚开始思考如果避免退出异常的时候,既然它报错为空,我就加个判断呗

            private void ThreadCapture( )
            {
                showInfo = new Action<string>( m =>
                {
                    label1.Text = m;
                } );
                System.Threading.Thread.Sleep( 200 );
                while (true)
                {
                    // 我们假设这个数据是从PLC或是远程服务器获取到的,因为可能比较耗时,我们放在了后台线程获取,并且处于一直运行的状态
                    // 我们还假设获取数据的频率是200ms一次,然后把数据显示出来
                    int data = random.Next( 1000 );
    
                    // 接下来是跨线程的显示
                    if(IsHandleCreated && !IsDisposed) Invoke( showInfo, data.ToString( ) );
    
    
                    System.Threading.Thread.Sleep( 200 );
                }
            }
    

      

    显示界面的时候,判断下句柄是否创建,当前是否被释放。出现异常的频率少了,但是还是会出。下面提供了一个简单粗暴的思路,既然报错已释放,我就捕获异常

            private void ThreadCapture( )
            {
                showInfo = new Action<string>( m =>
                {
                    label1.Text = m;
                } );
                System.Threading.Thread.Sleep( 200 );
                while (true)
                {
                    // 我们假设这个数据是从PLC或是远程服务器获取到的,因为可能比较耗时,我们放在了后台线程获取,并且处于一直运行的状态
                    // 我们还假设获取数据的频率是200ms一次,然后把数据显示出来
                    int data = random.Next( 1000 );
    
                    try
                    {
                        // 接下来是跨线程的显示
                        if (IsHandleCreated && !IsDisposed) Invoke( showInfo, data.ToString( ) );
                    }
                    catch (ObjectDisposedException)
                    {
                        break;
                    }
                    catch
                    {
                        throw;
                    }
    
    
                    System.Threading.Thread.Sleep( 200 );
                }
            }
    

      

    这样子就简单粗暴的解决了,但是还是觉得不太好,所以不采用try..catch,换个思路,我自己新增一个标记,指示窗体是否显示出来。当窗体关闭的时候,复位这个标记

            private void ThreadCapture( )
            {
                showInfo = new Action<string>( m =>
                {
                    label1.Text = m;
                } );
                isWindowShow = true;
    
                System.Threading.Thread.Sleep( 200 );
                while (true)
                {
                    // 我们假设这个数据是从PLC或是远程服务器获取到的,因为可能比较耗时,我们放在了后台线程获取,并且处于一直运行的状态
                    // 我们还假设获取数据的频率是200ms一次,然后把数据显示出来
                    int data = random.Next( 1000 );
    
                    // 接下来是跨线程的显示
                    if (isWindowShow) Invoke( showInfo, data.ToString( ) );
                    else break; 
    
    
                    System.Threading.Thread.Sleep( 200 );
                }
            }
    
            private bool isWindowShow = false;
            private Action<string> showInfo;
            private System.Threading.Thread thread;
            private Random random = new Random( );
    
            private void Form1_FormClosing( object sender, FormClosingEventArgs e )
            {
                isWindowShow = false;
            }

    整个程序变成了这个样子,我们再多次测试测试,还是经常会出,这时候我们需要考虑更深层次的事了,我程序退出的时候需要做什么事?把采集线程关掉,停止刷新,这时候才能真正的退出

    这时候就需要同步技术了,我们继续改造

            private void ThreadCapture( )
            {
                showInfo = new Action<string>( m =>
                {
                    label1.Text = m;
                } );
                isWindowShow = true;
    
                System.Threading.Thread.Sleep( 200 );
                while (true)
                {
                    // 我们假设这个数据是从PLC或是远程服务器获取到的,因为可能比较耗时,我们放在了后台线程获取,并且处于一直运行的状态
                    // 我们还假设获取数据的频率是200ms一次,然后把数据显示出来
                    int data = random.Next( 1000 );
    
                    // 接下来是跨线程的显示,并检测窗体是否关闭
                    if (isWindowShow) Invoke( showInfo, data.ToString( ) );
                    else break;
    
    
                    System.Threading.Thread.Sleep( 200 );
                    // 再次检测窗体是否关闭
                    if (!isWindowShow) break;
                }
    
                // 通知主界面是否准备退出
                resetEvent.Set( );
            }
    
            private System.Threading.AutoResetEvent resetEvent = new System.Threading.AutoResetEvent( false );
            private bool isWindowShow = false;
            private Action<string> showInfo;
            private System.Threading.Thread thread;
            private Random random = new Random( );
    
            private void Form1_FormClosing( object sender, FormClosingEventArgs e )
            {
                isWindowShow = false;
                resetEvent.WaitOne( );
            }
        }

    根据思路我们写出了这个代码。运行了一下,结果卡住不动了,分析下原因是刚点击退出的时候,如果发现了Invoke显示的时候,就会形成死锁,所以方式一,改下下面的机制

            private void ThreadCapture( )
            {
                showInfo = new Action<string>( m =>
                {
                    label1.Text = m;
                } );
                isWindowShow = true;
    
                System.Threading.Thread.Sleep( 200 );
                while (true)
                {
                    // 我们假设这个数据是从PLC或是远程服务器获取到的,因为可能比较耗时,我们放在了后台线程获取,并且处于一直运行的状态
                    // 我们还假设获取数据的频率是200ms一次,然后把数据显示出来
                    int data = random.Next( 1000 );
    
                    // 接下来是跨线程的显示,并检测窗体是否关闭
                    if (isWindowShow) BeginInvoke( showInfo, data.ToString( ) );
                    else break;
    
    
                    System.Threading.Thread.Sleep( 200 );
                    // 再次检测窗体是否关闭
                    if (!isWindowShow) break;
                }
    
                // 通知主界面是否准备退出
                resetEvent.Set( );
            }
    
            private System.Threading.AutoResetEvent resetEvent = new System.Threading.AutoResetEvent( false );
            private bool isWindowShow = false;
            private Action<string> showInfo;
            private System.Threading.Thread thread;
            private Random random = new Random( );
    
            private void Form1_FormClosing( object sender, FormClosingEventArgs e )
            {
                isWindowShow = false;
                resetEvent.WaitOne( );
            }
    

    Invoke的时候改成异步的机制,就可以解决这个问题,但是BeginInvoke方法并不是特别的安全的方式,而且我们在退出的时候有可能会卡那么一会会,我们需要想想有没有更好的机制。

    如果我们做一个等待的退出的窗口会不会更好?既不卡掉主窗口,又可以完美的退出,我们新建一个小窗口

    去掉了边框,界面就是这么简单,然后改造代码

        public partial class FormQuit : Form
        {
            public FormQuit( Action action )
            {
                InitializeComponent( );
                this.action = action;
            }
    
            private void FormQuit_Load( object sender, EventArgs e )
            {
    
            }
    
            // 退出前的操作
            private Action action;
    
            private void FormQuit_Shown( object sender, EventArgs e )
            {
                // 调用操作
                action.Invoke( );
                Close( );
            }
        }
    

     我们只要把这个退出前的操作传递给退出窗口即可以

            private void ThreadCapture( )
            {
                showInfo = new Action<string>( m =>
                {
                    label1.Text = m;
                } );
                isWindowShow = true;
    
                System.Threading.Thread.Sleep( 200 );
                while (true)
                {
                    // 我们假设这个数据是从PLC或是远程服务器获取到的,因为可能比较耗时,我们放在了后台线程获取,并且处于一直运行的状态
                    // 我们还假设获取数据的频率是200ms一次,然后把数据显示出来
                    int data = random.Next( 1000 );
    
                    // 接下来是跨线程的显示,并检测窗体是否关闭
                    if (isWindowShow) Invoke( showInfo, data.ToString( ) );
                    else break;
    
    
                    System.Threading.Thread.Sleep( 200 );
                    // 再次检测窗体是否关闭
                    if (!isWindowShow) break;
                }
    
                // 通知主界面是否准备退出
                resetEvent.Set( );
            }
    
            private System.Threading.AutoResetEvent resetEvent = new System.Threading.AutoResetEvent( false );
            private bool isWindowShow = false;
            private Action<string> showInfo;
            private System.Threading.Thread thread;
            private Random random = new Random( );
    
            private void Form1_FormClosing( object sender, FormClosingEventArgs e )
            {
                FormQuit formQuit = new FormQuit( new Action(()=>
                {
                    isWindowShow = false;
                    resetEvent.WaitOne( );
                } ));
                formQuit.ShowDialog( );
            }
        }
    

    至此你的程序再也不会出现上面的对象已经被释放的异常了,退出的窗体显示时间不定时,0-200毫秒。为了有个明显的逗留作用,我们多睡眠200ms,这样我们就完成了最终的程序,如下:

        public partial class Form1 : Form
        {
            public Form1( )
            {
                InitializeComponent( );
            }
    
            private void Form1_Load( object sender, EventArgs e )
            {
                thread = new System.Threading.Thread( new System.Threading.ThreadStart( ThreadCapture ) );
                thread.IsBackground = true;
                thread.Start( );
            }
    
    
    
            private void ThreadCapture( )
            {
                showInfo = new Action<string>( m =>
                {
                    label1.Text = m;
                } );
                isWindowShow = true;
    
                System.Threading.Thread.Sleep( 200 );
                while (true)
                {
                    // 我们假设这个数据是从PLC或是远程服务器获取到的,因为可能比较耗时,我们放在了后台线程获取,并且处于一直运行的状态
                    // 我们还假设获取数据的频率是200ms一次,然后把数据显示出来
                    int data = random.Next( 1000 );
    
                    // 接下来是跨线程的显示,并检测窗体是否关闭
                    if (isWindowShow) Invoke( showInfo, data.ToString( ) );
                    else break;
    
    
                    System.Threading.Thread.Sleep( 200 );
                    // 再次检测窗体是否关闭
                    if (!isWindowShow) {System.Threading.Thread.Sleep(50);break;}
                }
    
                // 通知主界面是否准备退出
                resetEvent.Set( );
            }
    
            private System.Threading.AutoResetEvent resetEvent = new System.Threading.AutoResetEvent( false );
            private bool isWindowShow = false;
            private Action<string> showInfo;
            private System.Threading.Thread thread;
            private Random random = new Random( );
    
            private void Form1_FormClosing( object sender, FormClosingEventArgs e )
            {
                FormQuit formQuit = new FormQuit( new Action(()=>
                {
                    System.Threading.Thread.Sleep( 200 );
                    isWindowShow = false;
                    resetEvent.WaitOne( );
                } ));
                formQuit.ShowDialog( );
            }
        }
    

      

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/dathlin/p/10147736.html
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