這也是一個(gè)網(wǎng)友提出這個(gè)問題,細(xì)想來還是可以優(yōu)化一下,算是再熟悉明確一下這個(gè)吧。在 WinForms 開發(fā)中,跨線程更新 UI 是一個(gè)常見的場景。通常我們會(huì)使用?Control.Invoke
?或?Control.BeginInvoke
?來確保 UI 更新在正確的線程上執(zhí)行。但是,如果使用不當(dāng),這些調(diào)用可能會(huì)帶來性能問題。讓我們深入探討這個(gè)話題。
問題描述
讓我們先看一個(gè)典型的場景 - 進(jìn)度條更新:
public partial class Form1 : Form
{
? ?private void btnStart_Click(object sender, EventArgs e)
? ?{
? ? ? ?Task.Run(() =>
? ? ? ?{
? ? ? ? ? ?for (int i = 0; i <= 100; i++)
? ? ? ? ? ?{
? ? ? ? ? ? ? ?Thread.Sleep(50); // 模擬耗時(shí)操作
? ? ? ? ? ? ? ?UpdateProgressBar(i);
? ? ? ? ? ?}
? ? ? ?});
? ?}
? ?private void UpdateProgressBar(int value)
? ?{
? ? ? ?if (progressBar1.InvokeRequired)
? ? ? ?{
? ? ? ? ? ?progressBar1.Invoke(new Action<int>(UpdateProgressBar), value);
? ? ? ?}
? ? ? ?else
? ? ? ?{
? ? ? ? ? ?progressBar1.Value = value;
? ? ? ?}
? ?}
}
這段代碼存在以下問題:
每次調(diào)用都創(chuàng)建新的?Action<int>
?委托對象
頻繁的跨線程調(diào)用可能導(dǎo)致UI響應(yīng)遲鈍
同步調(diào)用?Invoke
?會(huì)阻塞工作線程
優(yōu)化方案
1. 緩存委托對象
第一個(gè)簡單的優(yōu)化是緩存委托對象:
public partial class Form1 : Form
{
? ?private readonly Action<int> _updateProgressBarAction;
? ?public Form1()
? ?{
? ? ? ?InitializeComponent();
? ? ? ?_updateProgressBarAction = new Action<int>(UpdateProgressBar);
? ?}
? ?private void btnStart_Click(object sender, EventArgs e)
? ?{
? ? ? ?Task.Run(() =>
? ? ? ?{
? ? ? ? ? ?for (int i = 0; i <= 100; i++)
? ? ? ? ? ?{
? ? ? ? ? ? ? ?Thread.Sleep(50);
? ? ? ? ? ? ? ?UpdateProgressBar(i);
? ? ? ? ? ?}
? ? ? ?});
? ?}
? ?private void UpdateProgressBar(int value)
? ?{
? ? ? ?if (progressBar1.InvokeRequired)
? ? ? ?{
? ? ? ? ? ?progressBar1.Invoke(_updateProgressBarAction, value);
? ? ? ?}
? ? ? ?else
? ? ? ?{
? ? ? ? ? ?progressBar1.Value = value;
? ? ? ?}
? ?}
}
2. 使用 Progress<T>
更現(xiàn)代的方式是使用?Progress<T>
?類:
public partial class Form1 : Form
{
? ?private readonly IProgress<int> _progress;
? ?public Form1()
? ?{
? ? ? ?InitializeComponent();
? ? ? ?_progress = new Progress<int>(value => progressBar1.Value = value);
? ?}
? ?private async void btnStart_Click(object sender, EventArgs e)
? ?{
? ? ? ?await Task.Run(() =>
? ? ? ?{
? ? ? ? ? ?for (int i = 0; i <= 100; i++)
? ? ? ? ? ?{
? ? ? ? ? ? ? ?Thread.Sleep(50);
? ? ? ? ? ? ? ?_progress.Report(i);
? ? ? ? ? ?}
? ? ? ?});
? ?}
}
3. 批量更新策略
如果更新頻率過高,可以采用批量更新策略:
public partial class Form1 : Form
{
? ?private const int UpdateThreshold = 5; // 每5%更新一次
? ?private async void btnStart_Click(object sender, EventArgs e)
? ?{
? ? ? ?var progress = new Progress<int>(value => progressBar1.Value = value);
? ? ? ?await Task.Run(() =>
? ? ? ?{
? ? ? ? ? ?for (int i = 0; i <= 100; i++)
? ? ? ? ? ?{
? ? ? ? ? ? ? ?Thread.Sleep(50);
? ? ? ? ? ? ? ?if (i % UpdateThreshold == 0)
? ? ? ? ? ? ? ?{
? ? ? ? ? ? ? ? ? ?((IProgress<int>)progress).Report(i);
? ? ? ? ? ? ? ?}
? ? ? ? ? ?}
? ? ? ?});
? ?}
}
4. 使用 BeginInvoke 異步調(diào)用
如果不需要等待UI更新完成,可以使用?BeginInvoke
:
public partial class Form1 : Form
{
? ?private readonly Action<int> _updateProgressBarAction;
? ?public Form1()
? ?{
? ? ? ?InitializeComponent();
? ? ? ?_updateProgressBarAction = new Action<int>(UpdateProgressBarAsync);
? ?}
? ?private void btnStart_Click(object sender, EventArgs e)
? ?{
? ? ? ?Task.Run(() =>
? ? ? ?{
? ? ? ? ? ?for (int i = 0; i <= 100; i++)
? ? ? ? ? ?{
? ? ? ? ? ? ? ?Thread.Sleep(50);
? ? ? ? ? ? ? ?UpdateProgressBarAsync(i);
? ? ? ? ? ?}
? ? ? ?});
? ?}
? ?private void UpdateProgressBarAsync(int value)
? ?{
? ? ? ?if (progressBar1.InvokeRequired)
? ? ? ?{
? ? ? ? ? ?progressBar1.BeginInvoke(_updateProgressBarAction, value);
? ? ? ?}
? ? ? ?else
? ? ? ?{
? ? ? ? ? ?progressBar1.Value = value;
? ? ? ?}
? ?}
}
5. 綜合示例:帶取消和異常處理的進(jìn)度更新
下面是一個(gè)更完整的示例,包含了錯(cuò)誤處理、取消操作和進(jìn)度更新:
// 進(jìn)度信息類 ?
public class ProgressInfo
{
? ?public int Percentage { get; set; }
? ?public string Message { get; set; }
}
public partial class Form1 : Form
{
? ?private CancellationTokenSource _cts;
? ?private readonly IProgress<ProgressInfo> _progress;
? ?private bool _isRunning;
? ?public Form1()
? ?{
? ? ? ?InitializeComponent();
? ? ? ?// 初始化進(jìn)度報(bào)告器 ?
? ? ? ?_progress = new Progress<ProgressInfo>(OnProgressChanged);
? ? ? ?InitializeControls();
? ?}
? ?private void InitializeControls()
? ?{
? ? ? ?// 初始狀態(tài)設(shè)置 ?
? ? ? ?btnCancel.Enabled = false;
? ? ? ?progressBar1.Minimum = 0;
? ? ? ?progressBar1.Maximum = 100;
? ? ? ?progressBar1.Value = 0;
? ?}
? ?private void OnProgressChanged(ProgressInfo info)
? ?{
? ? ? ?progressBar1.Value = info.Percentage;
? ? ? ?lblStatus.Text = info.Message;
? ?}
? ?private async void btnStart_Click(object sender, EventArgs e)
? ?{
? ? ? ?if (_isRunning)
? ? ? ? ? ?return;
? ? ? ?try
? ? ? ?{
? ? ? ? ? ?_isRunning = true;
? ? ? ? ? ?UpdateUIState(true);
? ? ? ? ? ?// 創(chuàng)建新的取消令牌源 ?
? ? ? ? ? ?_cts = new CancellationTokenSource();
? ? ? ? ? ?// 執(zhí)行長時(shí)間運(yùn)行的任務(wù) ?
? ? ? ? ? ?await ProcessLongRunningTaskAsync(_cts.Token);
? ? ? ? ? ?MessageBox.Show("處理完成!", "成功", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Information);
? ? ? ?}
? ? ? ?catch (OperationCanceledException)
? ? ? ?{
? ? ? ? ? ?MessageBox.Show("操作已被用戶取消", "已取消", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Information);
? ? ? ?}
? ? ? ?catch (Exception ex)
? ? ? ?{
? ? ? ? ? ?MessageBox.Show($"處理過程中發(fā)生錯(cuò)誤:{ex.Message}", "錯(cuò)誤",
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
? ? ? ?}
? ? ? ?finally
? ? ? ?{
? ? ? ? ? ?_isRunning = false;
? ? ? ? ? ?UpdateUIState(false);
? ? ? ? ? ?_cts?.Dispose();
? ? ? ? ? ?_cts = null;
? ? ? ?}
? ?}
? ?private void UpdateUIState(bool isProcessing)
? ?{
? ? ? ?btnStart.Enabled = !isProcessing;
? ? ? ?btnCancel.Enabled = isProcessing;
? ?}
? ?private async Task ProcessLongRunningTaskAsync(CancellationToken token)
? ?{
? ? ? ?// 模擬一個(gè)需要處理100個(gè)項(xiàng)目的長時(shí)間運(yùn)行任務(wù) ?
? ? ? ?const int totalItems = 100;
? ? ? ?await Task.Run(async () =>
? ? ? ?{
? ? ? ? ? ?try
? ? ? ? ? ?{
? ? ? ? ? ? ? ?for (int i = 0; i <= totalItems; i++)
? ? ? ? ? ? ? ?{
? ? ? ? ? ? ? ? ? ?// 檢查是否請求取消 ?
? ? ? ? ? ? ? ? ? ?token.ThrowIfCancellationRequested();
? ? ? ? ? ? ? ? ? ?// 模擬處理工作 ?
? ? ? ? ? ? ? ? ? ?await Task.Delay(50, token);
? ? ? ? ? ? ? ? ? ?// 每處理一個(gè)項(xiàng)目報(bào)告進(jìn)度 ?
? ? ? ? ? ? ? ? ? ?if (i % 5 == 0)
? ? ? ? ? ? ? ? ? ?{
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?_progress.Report(new ProgressInfo
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?{
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?Percentage = i,
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?Message = $"正在處理... {i}%"
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?});
? ? ? ? ? ? ? ? ? ?}
? ? ? ? ? ? ? ?}
? ? ? ? ? ? ? ?// 報(bào)告完成 ?
? ? ? ? ? ? ? ?_progress.Report(new ProgressInfo
? ? ? ? ? ? ? ?{
? ? ? ? ? ? ? ? ? ?Percentage = 100,
? ? ? ? ? ? ? ? ? ?Message = "處理完成"
? ? ? ? ? ? ? ?});
? ? ? ? ? ?}
? ? ? ? ? ?catch (Exception)
? ? ? ? ? ?{
? ? ? ? ? ? ? ?// 確保在發(fā)生異常時(shí)更新UI顯示 ?
? ? ? ? ? ? ? ?_progress.Report(new ProgressInfo
? ? ? ? ? ? ? ?{
? ? ? ? ? ? ? ? ? ?Percentage = 0,
? ? ? ? ? ? ? ? ? ?Message = "操作已取消"
? ? ? ? ? ? ? ?});
? ? ? ? ? ? ? ?throw; // 重新拋出異常,讓外層處理 ?
? ? ? ? ? ?}
? ? ? ?}, token);
? ?}
? ?private void btnCancel_Click(object sender, EventArgs e)
? ?{
? ? ? ?if (_cts?.IsCancellationRequested == false)
? ? ? ?{
? ? ? ? ? ?// 顯示確認(rèn)對話框 ?
? ? ? ? ? ?if (MessageBox.Show("確定要取消當(dāng)前操作嗎?", "確認(rèn)取消",
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?MessageBoxButtons.YesNo, MessageBoxIcon.Question) == DialogResult.Yes)
? ? ? ? ? ?{
? ? ? ? ? ? ? ?_cts?.Cancel();
? ? ? ? ? ? ? ?lblStatus.Text = "正在取消...";
? ? ? ? ? ? ? ?btnCancel.Enabled = false;
? ? ? ? ? ?}
? ? ? ?}
? ?}
? ?// 防止內(nèi)存泄漏 ?
? ?protected override void OnFormClosing(FormClosingEventArgs e)
? ?{
? ? ? ?if (_isRunning)
? ? ? ?{
? ? ? ? ? ?e.Cancel = true;
? ? ? ? ? ?MessageBox.Show("請等待當(dāng)前操作完成或取消后再關(guān)閉窗口", "提示",
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Warning);
? ? ? ? ? ?return;
? ? ? ?}
? ? ? ?_cts?.Dispose();
? ? ? ?base.OnFormClosing(e);
? ?}
}
總結(jié)
在 WinForms 應(yīng)用程序中,正確處理跨線程UI更新是很重要的。通過采用適當(dāng)?shù)哪J胶蛯?shí)踐,我們可以:
減少不必要的對象創(chuàng)建
提高應(yīng)用程序的響應(yīng)性
使代碼更加清晰和易維護(hù)
避免潛在的內(nèi)存問題
提供更好的用戶體驗(yàn)
選擇哪種方式取決于具體的應(yīng)用場景,但總的來說,使用 API(如?Progress<T>
?和 async/await)通常是更好的選擇。對于需要精細(xì)控制的場景,可以考慮使用緩存的委托對象和自定義的更新策略。
該文章在 2024/11/12 17:33:36 編輯過