問(wèn)題的產(chǎn)生：
我的WinForm程序中有一個(gè)用于更新主窗口的工作線程（worker thread），但文檔中卻提示我不能在多線程中調(diào)用這個(gè)form（為什么？），而事實(shí)上我在調(diào)用時(shí)程序常常會(huì)崩掉。請(qǐng)問(wèn)如何從多線程中調(diào)用form中的方法呢？ 解答：
每一個(gè)從Control類中派生出來(lái)的WinForm類（包括Control類）都是依靠底層Windows消息和一個(gè)消息泵循環(huán)（message pump loop）來(lái)執(zhí)行的。消息循環(huán)都必須有一個(gè)相對(duì)應(yīng)的線程，因?yàn)榘l(fā)送到一個(gè)window的消息實(shí)際上只會(huì)被發(fā)送到創(chuàng)建該window的線程中去。其結(jié)果是，即使提供了同步（synchronization），你也無(wú)法從多線程中調(diào)用這些處理消息的方法。大多數(shù)plumbing是掩藏起來(lái)的，因?yàn)閃inForm是用代理（delegate）將消息綁定到事件處理方法中的。WinForm將Windows消息轉(zhuǎn)換為一個(gè)基于代理的事件，但你還是必須注意，由于最初消息循環(huán)的緣故，只有創(chuàng)建該form的線程才能調(diào)用其事件處理方法。如果你在你自己的線程中調(diào)用這些方法，則它們會(huì)在該線程中處理事件，而不是在指定的線程中進(jìn)行處理。你可以從任何線程中調(diào)用任何不屬于消息處理的方法。
Control類（及其派生類）實(shí)現(xiàn)了一個(gè)定義在System.ComponentModel命名空間下的接口 -- ISynchronizeInvoke，并以此來(lái)處理多線程中調(diào)用消息處理方法的問(wèn)題：
public interface ISynchronizeInvoke
{
object Invoke(Delegate method,object[] args);
IAsyncResult BeginInvoke(Delegate method,object[] args);
object EndInvoke(IAsyncResult result);
bool InvokeRequired {get;}
} |
ISynchronizeInvoke提供了一個(gè)普通的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)制用于在其他線程的對(duì)象中進(jìn)行方法調(diào)用。例如，如果一個(gè)對(duì)象實(shí)現(xiàn)了ISynchronizeInvoke，那么在線程T1上的客戶端可以在該對(duì)象中調(diào)用ISynchronizeInvoke的Invoke()方法。Invoke()方法的實(shí)現(xiàn)會(huì)阻塞（block）該線程的調(diào)用，它將調(diào)用打包發(fā)送（marshal）到 T2，并在T2中執(zhí)行調(diào)用，再將返回值發(fā)送會(huì)T1，然后返回到T1的客戶端。Invoke()方法以一個(gè)代理來(lái)定位該方法在T2中的調(diào)用，并以一個(gè)普通的對(duì)象數(shù)組做為其參數(shù)。
調(diào)用者還可以檢查InvokeRequired屬性，因?yàn)槟慵瓤梢栽谕痪€程中調(diào)用ISynchronizeInvoke也可以將它重新定位（redirect）到其他線程中去。如果InvokeRequired的返回值是false的話，則調(diào)用者可以直接調(diào)用該對(duì)象的方法。
比如，假設(shè)你想要從另一個(gè)線程中調(diào)用某個(gè)form中的Close方法，那么你可以使用預(yù)先定義好的的MethodInvoker代理，并調(diào)用Invoke方法:
Form form;
/* obtain a reference to the form,
then: */
ISynchronizeInvoke synchronizer;
synchronizer = form;
if(synchronizer.InvokeRequired)
{
MethodInvoker invoker = new
MethodInvoker(form.Close);
synchronizer.Invoke(invoker,null);
}
else
form.Close(); |
ISynchronizeInvoke不僅僅用于WinForm中。例如，一個(gè)Calculator類提供了將兩個(gè)數(shù)字相加的Add()方法，它就是通過(guò)ISynchronizeInvoke來(lái)實(shí)現(xiàn)的。用戶必須確定ISynchronizeInvoke.Invoke()方法的調(diào)用是執(zhí)行在正確的線程中的。
C# 在正確的線程中寫入調(diào)用
列表A. Calculator類的Add()方法用于將兩個(gè)數(shù)字相加。如果用戶直接調(diào)用Add()方法，它會(huì)在該用戶的線程中執(zhí)行調(diào)用，而用戶可以通過(guò)ISynchronizeInvoke.Invoke()將調(diào)用寫入正確的線程中。
列表A:
public class Calculator : ISynchronizeInvoke
{
public int Add(int arg1,int arg2)
{
int threadID = Thread.CurrentThread.GetHashCode();
Trace.WriteLine( "Calculator thread ID is " + threadID.ToString());
return arg1 + arg2;
}
//ISynchronizeInvoke implementation
public object Invoke(Delegate method,object[] args)
{
public IAsyncResult BeginInvoke(Delegate method,object[] args)
{
public object EndInvoke(IAsyncResult result)
{
public bool InvokeRequired
{
}
}
//Client-side code
public delegate int AddDelegate(int arg1,int arg2); int threadID = Thread.CurrentThread.GetHashCode();
Trace.WriteLine("Client thread ID is " + threadID.ToString()); Calculator calc;
/* Some code to initialize calc */ AddDelegate addDelegate = new AddDelegate(calc.Add); object[] arr = new object[2];
arr[0] = 3;
arr[1] = 4; int sum = 0;
sum = (int) calc.Invoke(addDelegate,arr);
Debug.Assert(sum ==7); /* Possible output:
Calculator thread ID is 29
Client thread ID is 30
*/ |
或許你并不想進(jìn)行同步調(diào)用，因?yàn)樗淮虬l(fā)送到另一個(gè)線程中去了。你可以通過(guò)BeginInvoke()和EndInvoke()方法來(lái)實(shí)現(xiàn)它。你可以依照通用的.NET非同步編程模式（asynchronous programming model）來(lái)使用這些方法：用BeginInvoke()來(lái)發(fā)送調(diào)用，用EndInvoke()來(lái)實(shí)現(xiàn)等待或用于在完成時(shí)進(jìn)行提示以及收集返回結(jié)果。
還值得一提的是ISynchronizeInvoke方法并非安全類型。 類型不符會(huì)導(dǎo)致在執(zhí)行時(shí)被拋出異常，而不是編譯錯(cuò)誤。所以在使用ISynchronizeInvoke時(shí)要格外注意，因?yàn)榫庉嬈鳠o(wú)法檢查出執(zhí)行錯(cuò)誤。
實(shí)現(xiàn)ISynchronizeInvoke要求你使用一個(gè)代理來(lái)在后期綁定（late binding）中動(dòng)態(tài)地調(diào)用方法。每一種代理類型均提供DynamicInvoke()方法： public object DynamicInvoke(object[]
args);
理論上來(lái)說(shuō)，你必須將一個(gè)方法代理放到一個(gè)需要提供對(duì)象運(yùn)行的真實(shí)的線程中去，并使Invoke() 和BeginInvoke()方法中的代理中調(diào)用DynamicInvoke()方法。ISynchronizeInvoke的實(shí)現(xiàn)是一個(gè)非同一般的編程技巧，本文附帶的源文件中包含了一個(gè)名為Synchronizer的幫助類（helper class）和一個(gè)測(cè)試程序，這個(gè)測(cè)試程序是用來(lái)論證列表A中的Calculator類是如何用Synchronizer類來(lái)實(shí)現(xiàn)ISynchronizeInvoke的。Synchronizer是ISynchronizeInvoke的一個(gè)普通實(shí)現(xiàn)，你可以使用它的派生類或者將其本身作為一個(gè)對(duì)象來(lái)使用，并將ISynchronizeInvoke實(shí)現(xiàn)指派給它。
用來(lái)實(shí)現(xiàn)Synchronizer的一個(gè)重要元素是使用一個(gè)名為WorkerThread的嵌套類（nested class）。WorkerThread中有一個(gè)工作項(xiàng)目（work item）查詢。WorkItem類中包含方法代理和參數(shù)。Invoke()和BeginInvoke()用來(lái)將一個(gè)工作項(xiàng)目實(shí)例加入到查詢里。WorkerThread新建一個(gè).NET worker線程，它負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)工作項(xiàng)目的查詢?nèi)蝿?wù)。查詢到項(xiàng)目之后，worker會(huì)讀取它們，然后調(diào)用DynamicInvoke()方法。