C# winform多线程的小例子

在文本框中输入一个数字，点击开始累加按钮，程序计算从1开始累计到该数字的结果。因为该累加过程比较耗时，如果直接在UI线程中进行，那么当前窗口将出现假死。为了有更好的用户体验，程序启动一个新的线程来单独执行该计算，然后每隔200毫秒读取一次累加结果，并把结果显示到文本框下方的label控件中。同时，程序支持取消操作，点击取消累计按钮，程序将取消累加操作，并把当前累加值显示到label中。为了方便后面的描述，我把UI线程称作主线程，把执行累加计算的线程称作工作者线程。该过程有两个关键点：

1：如何在工作者线程中访问主线程创建的控件；

2：如何取消比较耗时的计算；

为了便于在工作者线程中调用累加过程，我把它写成一个单独方法，如下：

         /// <summary>
        /// 从1累加到指定的值，为了让该方法支持取消操作所以需要CancellationToken参数
        /// </summary>
        /// <param name="countTo">累加到的指定值</param>
        /// <param name="ct">取消凭证</param>
        private void CountTo(int countTo, CancellationToken ct) 
        {
            int sum = 0;
            for (; countTo > 0; countTo--) 
           {
                if (ct.IsCancellationRequested) {
                    break;
                }
                sum += countTo;
                //Invoke方法用于获得创建lbl_Status的线程所在的上下文
                this.Invoke(new Action(()=>lbl_Status.Text = sum.ToString()));                
                Thread.Sleep(200);
            }
        }                

该方法就是用于累加数字，它有两个需要注意的地方

1：方法需要传递一个CancellationToken参数，用于支持取消操作（《clr via c# 3版》中把这种方式称作协作式取消，也就是说某一个操作必须支持取消，然后才能取消该操作）；

2：为了允许工作者线程访问主线程创建的lbl_Status控件，我在该线程中使用this.Invoke方法。该方法用于获得主线程所创建控件的访问权。它需要一个委托作为参数，在该委托中我们可以定义对lbl_Status的操作。例如在上例中我就是把当前的累加结果赋给lbl_Status的Text属性。

然后我们看一下如何在一个共走着线程中执行计算耗时的操作，也就是“开始累加”按钮的操作：

        private void btn_Count_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            _cts = new CancellationTokenSource();
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(state=>CountTo(int.Parse(txt_CountTo.Text)));
        }    

我使用线程池线程来执行该操作，之所以使用线程池线程而不是自己的Threading对象，是因为线程池是由.NET FrameWork进行维护，默认已经为我们创建好了一些线程，从而省去创建新线程造成的一些列资源消耗，同时，完成计算任务后该线程池线程会自动回到池中等待下一个任务。我把_cts作为一个成员变量，声明如下：

private CancellationTokenSource _cts;

它需要引入 System.Threading 命名空间。

取消操作更加简单，代码如下：

        private void btn_Cancel_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            if (_cts != null)
                _cts.Cancel();
        }    

这样我们就完成了在winform中使用多线程的例子，同时该例子支持取消操作。完整代码如下：

using System;
using System.Threading;
using System.Windows.Forms;
namespace WinformApp
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        private CancellationTokenSource _cts;
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }
        /// <summary>
        /// 从1累加到指定的值，为了让该方法支持取消操作所以需要CancellationToken参数
        /// </summary>
        /// <param name="countTo">累加到的指定值</param>
        /// <param name="ct">取消凭证</param>
        private void CountTo(int countTo) {
            int sum = 0;
            for (; countTo > 0; countTo--) {
                if (ct.IsCancellationRequested) {
                    break;
                }
                sum += countTo;
                //Invoke方法用于获得创建lbl_Status的线程所在的上下文
                this.Invoke(new Action(()=>lbl_Status.Text = sum.ToString()));

                Thread.Sleep(200);
            }
        }
        private void btn_Count_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            _cts = new CancellationTokenSource();
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(state=>CountTo(int.Parse(txt_CountTo.Text)));
        }
        private void btn_Cancel_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            if (_cts != null)
                _cts.Cancel();
        }
        private void btn_Pause_Click(object sender, EventArgs e)
        {
        }
    }
}

解决跨线程访问的问题

主要有两个方案：

1、关闭跨线程检查。

2、通过委托的方式，在控件的线程上执行。

具体的代码如下：

using System;
using System.Threading;
using System.Windows.Forms;

namespace WindowsFormsApplication1
{
    public partial class Form2 : Form
    {
        public Form2()
        {
            InitializeComponent();
            //方法一：不进行跨线程安全检查  
            CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;
        }

        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            Thread th1 = new Thread(new ThreadStart(CalNum));
            th1.Start();  
        }

        private void CalNum()
        {
            SetCalResult(DateTime.Now.Second);
        }

        //方法二：检查是否跨线程，然后将方法加入委托，调用委托  
        public delegate void SetTextHandler(int result);
        private void SetCalResult(int result)
        {
            if (label2.InvokeRequired == true)
            {
                SetTextHandler set = new SetTextHandler(SetCalResult);//委托的方法参数应和SetCalResult一致  
                label2.Invoke(set, new object[] { result }); //此方法第二参数用于传入方法,代替形参result  
            }
            else
            {
                label2.Text = result.ToString();
            }
        }
    }
}

改进

在我的Winform程序中，子线程涉及到对多个控件的更改，于是封装了一下，我这里使用的是拓展方法，只有在.net 3.5上才能支持，如果是.net2.0的环境，需要添加

namespace System.Runtime.CompilerServices
{
    [AttributeUsage(AttributeTargets.Method | AttributeTargets.Class | AttributeTargets.Assembly)]
    public class ExtensionAttribute : Attribute { }
}

封装如下：

using System.Threading;
using System.Windows.Forms;

namespace WindowsFormsApplication1
{
   public static class Class1
    {
/// <summary>
        /// 跨线程访问控件 在控件上执行委托
        /// </summary>
        /// <param name="control">控件</param>
        /// <param name="method">执行的委托</param>
        public static void CrossThreadCalls(this Control control, ThreadStart method)
        {
            if (!control.IsHandleCreated || control.IsDisposed || control.Disposing)
            {
                return;
            }

            if (method == null)
            {
                return;
            }

            if (control.InvokeRequired)
            {
                control.Invoke(method, null);
            }
            else
            {
                method();
            }
        }
    }
}               

线程池是不可控制的.