C#中WinForm控件的跨線程更新，如何使用Invoke

目的：

    用WinForm(C#)搭建一個用戶界面，一個進度條和一個按鈕，按鈕啟動進度條，進度完成時停止更新

示例：

實現：

    在按鈕事件中設置循環，更新進度條

        private void btnProgress_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            for (int ii = 0; ii < 100; ii++)
            {
                progressBar1.Value = ii + 1;
                Thread.Sleep(100);
            }
        }

問題1：

    進度條的更新良好，但更新過程中窗口停滯，因為按鈕事件在窗口線程之中，執行在循環體中不會響應任何其他消息

解決1：

    循環體中加入Application.DoEvents()

        private void btnProgress_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            for (int ii = 0; ii < 100; ii++)
            {
                Application.DoEvents();
                progressBar1.Value = ii + 1;
                Thread.Sleep(100);
            }
        }

問題2：

    這種方法可以使窗口事件共享線程時間資源，但各個執行片斷仍然是順序執行的，占時較長的執行片斷對其他事件影響顯著。

    Thread.Sleep(100)可以假設成一段復雜邏輯或計算，如果將Sleep(100)改成Sleep(1000)或更大，用戶界面的效果便對問題1沒什么明顯改進。

解決2：

    于是引入另外的線程，實現獨自對進度進行控制，實際上是對占時邏輯或計算的線程分離，使之不占用用戶界面的執行（時間）資源

        public void threadProgress()
        {
            while (progressBar1.Value < 100)
            {
                progressBar1.Value++;
                Thread.Sleep(100);
            }
        }
        
        private void btnProgress_Click(object sender, EventArgs e)
        {
                Thread thprog = new Thread(threadProgress);
                thprog.Start();
        }

    這段代碼可以編譯，但無法執行，執行時會遇到InvalidOperationException，原因是WinForm控件的狀態更新只能在用戶界面線程內進行，實際上是創建窗體的線程，（和響應clicked事件的相同）。此時可以跟蹤Exception幫助文檔給出的解決方案，How to: Make Thread-Safe Calls to Windows Forms Controls描述完整的問題定義和解決辦法。

    WinForm控件的跨線程更新要使用空間本身或線程內的Invoke方法，Invoke的參數要使用delegate函數指派。線程的行為需要修改。

        public delegate void SetProgress(int pvv);
        
        void GuiSetProgressMustInInvokeOrUIThread(int pvv)
        {
            progressBar1.Value = pvv;
        }
        
        void DeleSetProgress(int pvv)
        {
            if (progressBar1.InvokeRequired)
            {
                SetProgress spself = new SetProgress(GuiSetProgressMustInInvokeOrUIThread);
                progressBar1.Invoke(spself, new object[] { pvv });
            }
        }
        
        public void threadProgress()
        {
            while (progressBar1.Value < 100)
            {
                DeleSetProgress(progressBar1.Value + 1);
                Thread.Sleep(1000);
            }
        }

    以上代碼是文檔中解決方案的拆解方法，DeleSetProgress確定為會被外部線程調用，它需要將實際的更新通過Invoke函數放回界面線程，這里使用delegate變量執行執行GuiSetProgressMustInInvokeOrUIThread。

    幫助文檔中對Invoke的解釋是

Executes a delegate on the thread that owns the control's underlying window handle

    從而保證在界面線程中的執行，當然執行片斷是GuiSetProgressMustInInvokeOrUIThread中的部分，將復雜邏輯與界面更新實現分離

問題3：

    以上代碼會良好工作，但在更新過程中關閉窗口時，會遇到System.ObjectDisposedException。原因是窗口及空間被釋放后，用戶線程仍然在試圖更新進度條。

解決3：

    幾個方案可供選擇，窗口關閉前強制結束用戶線程，窗口關閉前等待用戶邏輯結束，或更復雜的線程管理邏輯。

    這里等待線程結束，線程則需要在成員中保留，用戶邏輯結束后設置標志，從而保證線程間調用的安全性。

        private Thread thProgress = null;
        
        public void threadProgress()
        {
            ...
            thProgress = null;
        }
        
        private void FormProgress_FormClosing(object sender, FormClosingEventArgs e)
        {
            while (thProgress != null)
            {
                Application.DoEvents();
                Thread.Sleep(0);
            }
        }
        
        private void btnProgress_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            if (thProgress == null)
            {
                thProgress = new Thread(threadProgress);
                thProgress.Start();
            }
        }