Windows的對話框是獲取信息輸入的主要手段，增加線程則是獲得更好UI響應的重要方式。由于Windows在處理對話框時進行線程調度的特殊性，如果不對此加以特別注意，增加線程可能不能帶來UI響應的改善。
1 跨線程創(chuàng)建對話框
1.1 需求
有這樣的應用場景：創(chuàng)建非模態(tài)對話框后需要馬上做些耗時的工作，而同時又希望能夠立刻在對話框上操作，所以，希望讓非模態(tài)對話框工作在單獨的線程上。
1.2 方案
主線程啟動一個UI線程，并且，讓這個線程創(chuàng)建非模態(tài)對話框。
想法是：既然用單獨的線程創(chuàng)建了對話框，所以，主線程在創(chuàng)建UI線程后，就可以繼續(xù)自己其他耗時的工作了。
1.3 實現
用一個簡單的例子程序來試驗這個方案：在VC++中創(chuàng)建一個基于SDI的MFC應用程序，在其CView派生類中處理“Call”菜單命令，創(chuàng)建派生自CWinThread的UI線程，在這個UI線程初始化過程中創(chuàng)建一個對話框。
1.3.1 單獨的UI線程創(chuàng)建對話框
實現一個派生自CWinThread的UI線程類，其中最關鍵的是CreateMyDlg和DestroyMyDlg函數。
類如下
class UIWorker : public CWinThread
{
DECLARE_DYNCREATE(UIWorker)
protected:
UIWorker(); // protected constructor used by dynamic creation
// Attributes
public:
// Operations
public:
bool CreateMyDlg( void );
void SetOwnerWnd( HWND hWnd );
void DestroyMyDlg( void );
……
private:
CDlgUserTest* m_pDlgTest;
HWND m_hOwnerWnd;
};
CreateMyDlg和DestroyMyDlg的實現都非常簡單
bool UIWorker::CreateMyDlg( void )
{
m_pDlgTest = new CDlgUserTest;
if ( NULL == m_pDlgTest )
{
return false;
}
CWnd* pWnd = NULL;
if ( NULL != m_hOwnerWnd )
{
pWnd = reinterpret_cast<CWnd*>( CWnd::FromHandle( m_hOwnerWnd ));
if ( NULL == pWnd )
{
return false;
}
}
BOOL bSuccess = m_pDlgTest->Create( IDD_DIALOG_TEST, pWnd );
if ( bSuccess )
{
bSuccess = m_pDlgTest->ShowWindow( SW_SHOW );
}
return bSuccess?true:false;
}
void UIWorker::DestroyMyDlg( void )
{
if ( NULL != m_pDlgTest )
{
delete m_pDlgTest;
m_pDlgTest = NULL;
}
}
1.3.2 主線程創(chuàng)建UI線程
主線程就更加簡單了。在菜單的對應操作中，創(chuàng)建線程，為了表示主線程繼續(xù)工作，提供一個循環(huán)。
bool CUserView::Call(void)
{
m_pUIWorker = static_cast<UIWorker*>( AfxBeginThread(
RUNTIME_CLASS( UIWorker )));
for ( int i = 0; i < 100000; ++i )
for ( int j = 0; j < 10000; ++j )
;
return true;
}
1.4 結果：奇怪的延遲
希望達到的效果是：
主程序啟動后，顯示一個單文檔視界面，有一個Work菜單
點擊Call菜單后，對話框應該馬上彈出，顯示為：
執(zhí)行中，對話框不會馬上彈出，而會等待一定的時間，直到循環(huán)結束，CUserView的Call函數返回，對話框才會彈出。等待的時間和循環(huán)的長短成正比。
2 問題分析
2.1 不單純的對話框：要求Windows作特殊處理
對話框是一種很不單純的窗口。無論是創(chuàng)建、消息分發(fā)還是銷毀，Windows都會對對話框做一些特殊的處理。如果用SDK進行對話框編程，就會發(fā)現創(chuàng)建對話框需要專門的Win32 API。而且，我們查閱平臺SDK的講述時，也會發(fā)現對話框需要Windows進行若干額外的“照顧”。事實上，之所以會出現前述的“延遲”情況，就是Windows進行額外協(xié)調的結果。
2.2 窗口協(xié)調導致等待
2.2.1 Windows協(xié)調對話框彈出過程
使用SPY++研究窗口消息，會發(fā)現非模態(tài)對話框創(chuàng)建時，原來擁有焦點的窗口會收到WM_KILLFOCUS消息，而且獲得焦點的窗口是創(chuàng)建的對話框。
2.2.2 線程需要分發(fā)消息，不能堵塞
根據例子來看，這個窗口焦點的協(xié)調過程被上升到了線程協(xié)調的層次。現象就是：如果被去激活的窗口的線程被阻塞，不能立刻處理WM_KILLFOCUS消息的話，創(chuàng)建對話框的線程也會被阻塞，對話框一直不能被顯示出來，直到線程不再阻塞，WM_KILLFOCUS被分發(fā)和處理。
2.3 解決方案
這個問題產生的原因是：在主線程繁忙的時候有主線程必須要處理的消息，也就是主線程消息循環(huán)因為窗口處理函數占用時間過長而被阻塞。因此，這個問題更多是一個設計問題而非技術難點。也許，我們該問的是：
n 我真的要用一個冗長的工作來阻塞主線程這樣長的時間嗎？
n 我是否可以在單獨的一個工作者線程中來處理這個長的工作？
考慮了其他的可能性后，如果對上述問題的答案仍然為“是”的話，可以采取以下解決方案：因為我們缺少的是消息循環(huán)，所以，加上消息循環(huán)，讓對話框能夠顯示出來之后，再去進行其他工作的處理。
bool CUserView::Call(void)
{
m_pUIWorker = static_cast<UIWorker*>( AfxBeginThread(
RUNTIME_CLASS( UIWorker )));
while ( !m_pUIWorker->GetDoneFlag())
{
MSG msg;
::GetMessage( &msg, this->m_hWnd, NULL, NULL );
::TranslateMessage( &msg );
::DispatchMessage( &msg );
}
for ( int i = 0; i < 100000; ++i )
for ( int j = 0; j < 10000; ++j )
;
return true;
}
紅色的代碼就是加上消息循環(huán)。要注意的是，相應的線程類里面應該在顯示出對話框后設置一個標志，并且讓主線程可以查詢到這個標志，從而終止這個臨時的消息循環(huán)。
3 啟示
3.1 Windows線程調度
Windows的線程調度原則對于程序員來說非常簡單。這條原則是：程序員無法決定線程調度過程。
只是因為“程序員無法決定線程調度過程”，并不意味著程序員不應該去了解一些特別的線程調度過程。在某些場合下，正如上面在和對話框相關的某些時機，也許，Windows的線程調度是有明確規(guī)則的。所以，大多數情況下，程序員可以認為Windows的線程調度對于自己來說是一個黑盒。但是，某些時候，這個盒子中間發(fā)生的事情也需要了解和掌握。
3.2 對話框
對話框是一個古老的話題，很多的人仔細討論了對話框的方方面面。對話框一直是Windows里面非常特殊的一種窗口。它的消息循環(huán)，與其他窗口的協(xié)調要求，都和普通的窗口有不同之處。因此，為了配合這些不同之處，Windows在線程協(xié)調上也做了一些手腳。
3.3 多線程編程更多是一種設計
更重要的啟示是：多線程需要更多的考慮設計。
毫無疑問，多線程可以使多種工作并行進行，提高工作效率，改善界面響應。然而，多線程應用中一個麻煩的問題是：決定對哪些工作使用單獨的線程。這個決定過程其實就是設計過程。如果設計方案不合理，比如，如本例子中反映出來的問題——在主線程被長時間的工作阻塞的情況下，增加的線程并不會給我們帶來明顯的響應改善。而且，如果設計方案不合理，會帶來更多的“臨時機制”的采用，如本例中必須增加一個單獨的消息循環(huán)，并且需要在兩個線程中就對話框是否創(chuàng)建出來進行通訊。這樣的實現在很大程度上削減了希望用多線程帶來的好處。
發(fā)表于 @ 2007年09月17日 15:48:00|評論(1 )|編輯