C# 訊息 介面卡頓 介面程序 工作程序

firespeed發表於2024-10-26
C#

一 訊息

訊息與訊息迴圈，是所有的GUI開發裡共同的概念：
訊息Message,有的地方也叫事件；
① 滑鼠訊息；
② 鍵盤訊息；
③ 繪製事件；
④ 視窗最大化、最小化；

1 訊息迴圈

訊息迴圈，Message Loop所有的介面訊息，都是一個while迴圈裡處理的用虛擬碼表示：

List<Message>msgList=new List<Message>()
while(message=GetMessage())
{
   依次處理message..
}

真實的訊息迴圈

Application.Run(new Form1());

具體的訊息處理過程：

protected override void WndProc(ref Message m)
{
    base.WndProc(ref m);
}

所有的介面事件回撥，本質上都執行在訊息迴圈裡，在訊息迴圈裡，作進一步的分發處理。
比如，一個Message是滑鼠事件，則分發給相應的空間處理。

void button1_MouseUp(object sender,MouseEventArgs e)
{
}

執行這個訊息迴圈的執行緒，就是介面執行緒，在WinForm裡，主執行緒即介面執行緒。

static void Main()
{
   Application.Run(new Form1());
}

三 介面卡頓

按鈕處理程式需要9秒完成；在這個9秒內整個介面是卡主的，不可操作的，為什麼？
訊息迴圈：每一個訊息處理都要儘快完成

while(message=GetMessage())
{
   switch(訊息型別)
      case 滑鼠訊息；
      case 鍵盤訊息；
}

所有的訊息處理回撥，都喲啊儘快返回。當處理時間太長時，介面會有卡頓之感（大於300毫秒左右）

四 工作執行緒

思考：
如果確實需要處理一件耗時較長的工作…
例如，查詢資料庫，上傳下載，編解碼…都可能需要較長時間才能完成。怎麼解決？

工作執行緒Work Thread
如果事件處理需要較長時間，應當建立一個執行緒來處理這個任務。此執行緒稱為“工作執行緒”。
由於button1_Click()會立即返回，不會引起介面卡頓。

介面執行緒：一直執行，處理介面事件；
工作執行緒：工作完成後退出；
回顧執行緒的特點：獨立，並行；

五 介面的更新

錯誤的實現：

1 建立工作執行緒；

2 在工作執行緒中直接更新TextBox的顯示；

觀察：執行程式，程式會有崩潰提示。
為什麼不能在工作執行緒中直接訪問textBox1呢？
在工作執行緒中訪問UI控制元件時，需使用Invoke方法

Control.Invoke(method,args)

當呼叫Invoke時，實際上推送了一個自定義的訊息到訊息迴圈中。當訊息被處理時，相應的回撥被執行。

正確的實現：
① 定義一個委託型別myCallback;
② 定義一個回撥處理ShowProgress;
③ 使用Invoke推送一個自定義事件到訊息迴圈；
注意：Invoke訊息的回撥也是在介面執行緒中執行的；

第一原則：介面問題的處理不能太久，否則卡頓；
第二原則：當任務時間較長時，則建立工作執行緒；
第三原則：在工作執行緒中不可以直接更新UI，需藉助Invoke來傳送一個自定義的訊息；

六 Action與Func

委託，實際上是對一類方法的特徵描述；
例如：

public delegate void selfCallback(string str);

表示的是"引數為striing、返回值為void"的方法；

兩個通用的Delegate:
System.Action表示返回值為void的方法；
System.Func 表示返回值不是void的方法；
幾乎所有的方法，都可以用這兩種委託來表示。
例如：

void test1(string a,int b);

由於返回值是void型別，可以用Action表示：

new Action<string,int>(this.test1);

例如：

Student test2(string a,int b)

由於返回值不是void,可以用Func表示

new Func<string,int,Student>(this.test2);

在工作執行緒裡更新UI時，直接使用Action/Func即可，不需要專門定義一個Delegate

this.Invoke(new Action<string>(this.ShowProgress))
public void ShowProgress(string text)
{
}
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;

namespace Action與Func
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }

        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            Thread th = new Thread(new ThreadStart(this.Execute));
            th.Start();
        }

        private void Execute()
        {
            //此回撥處理需要3秒才能完成
            this.Invoke(new Action<string>(this.ShowProgress), "3..\r\n");
            Thread.Sleep(1000);

            this.Invoke(new Action<string>(this.ShowProgress), "2..\r\n");
            Thread.Sleep(1000);

            this.Invoke(new Action<string>(this.ShowProgress), "1..\r\n");
            Thread.Sleep(1000);

            this.Invoke(new Action<string>(this.ShowProgress), "OK..\r\n");
        }

        public void ShowProgress(string text)
        {
            //這個方法是在訊息迴圈(介面執行緒）裡
            textBox1.AppendText(text);
        }
    }
}

七 InvokeRequired

Control.InvokeRequired用來判斷是不是在工作執行緒

if(this.InvokeRequired)
{
  //判斷當前執行緒是不是工作執行緒
}
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;

namespace InvokeRequired
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }

        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            Thread th = new Thread(new ThreadStart(this.Execute));
            th.Start();
        }

        private void Execute()
        {
            ShowProgress("3\r\n");
            Thread.Sleep(1000);

            ShowProgress("2\r\n");
            Thread.Sleep(1000);

            ShowProgress("1\r\n");
            Thread.Sleep(1000);
            ShowProgress("OK\r\n");
        }
        /// <summary>
        /// 此方法既可以在工作執行緒中呼叫、又可以在介面執行緒中呼叫
        /// </summary>
        /// <param name="str"></param>
        public void ShowProgress(string str)
        {
            if(this.InvokeRequired)
            {
                //從工作執行緒中呼叫
                Console.Write("Call In Work Thread:" + str);
                this.Invoke(new Action<string>(this.ShowProgress), str);
            }
            else
            {
                //從介面執行緒中呼叫
                Console.WriteLine("Call in Message Loop:" + str);
                textBox1.AppendText(str);
            }
        }
    }
}

出處：https://mp.weixin.qq.com/s/Uo0Ye-24uNpMJKtgzm2X8A

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