很多人对Invoke和BeginInvoke理解不深刻,不知道该怎么应用,在这篇博文里将详细阐述Invoke和BeginInvoke的用法:
首先说下Invoke和BeginInvoke有两种用法:
1.Control中Invoke,BeginInvoke
2.Delegate中Invokke,BeginInvoke
这两种情况是不同的,我们首先讲一下第一种,也就是Control类中的Invoke,BeginInvoke的用法。我们先来看一下MSDN是如何解释的:
control.invoke(参数delegate)方法:在拥有此控件的基础窗口句柄的线程上执行指定的委托。
control.begininvoke(参数delegate)方法:在创建控件的基础句柄所在线程上异步执行指定委托。
通过官方的解释,我们大概觉得 Invoke是同步的,而BeginInvoke是异步的,至于两者的实际差别,我们通过代码来展示:
Thread invokeThread; public delegate void invokeDelegate(); private void button1_Click(object sender, EventArgs e) { //MessageBox.Show(Thread.CurrentThread.GetHashCode().ToString() + "AAA"); Console.WriteLine("AAA"); invokeThread = new Thread(new ThreadStart(StartMethod)); invokeThread.Start(); string a = string.Empty; for (int i = 0; i < 3; i++) //调整循环次数,看的会更清楚 { Thread.Sleep(1000); a = a + "B"; } // MessageBox.Show(Thread.CurrentThread.GetHashCode().ToString() + a); Console.WriteLine(a); } private void StartMethod() { // MessageBox.Show(Thread.CurrentThread.GetHashCode().ToString() + "CCC"); Console.WriteLine("CCC"); button1.Invoke(new invokeDelegate(invokeMethod)); //MessageBox.Show(Thread.CurrentThread.GetHashCode().ToString() + "DDD"); Console.WriteLine("DDD"); Console.Read(); } private void invokeMethod() { //MessageBox.Show(Thread.CurrentThread.GetHashCode().ToString() + "EEE"); Console.WriteLine("EEE"); }
运行结果为:
从结果可以看出执行时首先执行AAA,然后CCC和BBB同时执行,Invoke将Invoke方法提交给主线程,主线程执行完运行在Invoke上的方法,然后才执行子线程的方法,简单讲同步就是说必须等带Invoke上的方法执行完,才能执行子线程的方法。
再来看看BeginInvokke的执行逻辑:
Thread invokeThread; public delegate void invokeDelegate(); private void button1_Click(object sender, EventArgs e) { //MessageBox.Show(Thread.CurrentThread.GetHashCode().ToString() + "AAA"); Console.WriteLine("AAA"); invokeThread = new Thread(new ThreadStart(StartMethod)); invokeThread.Start(); string a = string.Empty; for (int i = 0; i < 3; i++) //调整循环次数,看的会更清楚 { Thread.Sleep(1000); a = a + "B"; } // MessageBox.Show(Thread.CurrentThread.GetHashCode().ToString() + a); Console.WriteLine(a); } private void StartMethod() { // MessageBox.Show(Thread.CurrentThread.GetHashCode().ToString() + "CCC"); Console.WriteLine("CCC"); button1.BeginInvoke(new invokeDelegate(invokeMethod)); //MessageBox.Show(Thread.CurrentThread.GetHashCode().ToString() + "DDD"); Console.WriteLine("DDD"); Console.Read(); } private void invokeMethod() { //MessageBox.Show(Thread.CurrentThread.GetHashCode().ToString() + "EEE"); Console.WriteLine("EEE"); }
运行的结果为:
从结果可以看出,首先执行AAA,然后CCC和BBB同时执行,由于采用了BeginInvoke方法,即所谓的异步执行,子线程不再等待主线程执行完成,所以DDD输出,主线程执行完BBB再执行EEE.
从运行的结果来看不管时Invoke提交的方法,还是BeginInvoke提交的方法,都是在主线上执行的,所以同步和异步的概念是相对于子线程来说的,在invoke例子中我们会发现invoke所提交的委托方法执行完成后,才能继续执行 DDD;在begininvoke例子中我们会发现begininvoke所提交的委托方法后,子线程讲继续执行DDD,不需要等待委托方法的完成。 那么现在我们在回想下invoke(同步)和begininvoke(异步)的概念,其实它们所说的意思是相对于子线程而言的,其实对于控件的调用总是由 主线程来执行的。我们很多人搞不清这个同步和异步,主要还是因为我们把参照物选错了。其实有时候光看概念是很容易理解错误的,Invoke会阻塞主支线程,BeginInvoke只会阻塞主线程,不会阻塞支线程!因此BeginInvoke的异步执行是指相对于支线程异步,而不是相对于主线程异步 。现在是不是彻底搞清楚两者的区别啦。
解决不是从创建控件的线程访问它
在多线程编程中,我们经常要在工作线程中去更新界面显示,而在多线程中直接调用界面控件的方法是错误的做法,Invoke 和 BeginInvoke 就是为了解决这个问题而出现的,使你在多线程中安全的更新界面显示。
正确的做法是将工作线程中涉及更新界面的代码封装为一个方法,通过 Invoke 或者 BeginInvoke 去调用,两者的区别就是一个导致工作线程等待,而另外一个则不会。
由于历史原因,形成了以下几种写法:
//第一种 if (this.textBox1.InvokeRequired) { this.textBox1.Invoke(new EventHandler( delegate { this.textBox1.Text = "测试"; })); } //第二种 this.Invoke(new EventHandler(delegate { this.textBox1.Text = "测试"; })); //第三种 this.Invoke(new Action(() => { this.textBox1.Text = "测试"; }));
毫无疑问,第三种调用方法是最佳选择。
delegate中的Invoke方法和BeginInvoke方法
delegate中Invoke方法和BenginInvoke方法主要是用在同步调用,异步调用,异步回调上
A.同步调用,举个简单的例子:
private void button2_Click(object sender, EventArgs e) { Add d = new Add((a, b) => { Thread.Sleep(5000); return a + b; }); //实例化委托并给委托赋值 int result = d.Invoke(2, 5); Console.WriteLine("继续做别的事情"); Console.WriteLine(result.ToString()); Console.Read(); } public delegate int Add(int i1,int i2);
Invoke方法的参数很简单,一个委托,一个参数表(可选),而Invoke方法的主要功能就是帮助你在UI线程上调用委托所指定的方法。Invoke方法首先检查发出调用的线程(即当前线程)是不是UI线程,如果是,直接执行委托指向的方法,如果不是,它将切换到UI线程,然后执行委托指向的方法。不管当前线程是不是UI线程,Invoke都阻塞直到委托指向的方法执行完毕,然后切换回发出调用的线程(如果需要的话),返回。
所以Invoke方法的参数和返回值和调用他的委托应该是一致的
B.异步调用
举个简单的例子:
public Form1() { InitializeComponent(); } private void button1_Click(object sender, EventArgs e) { //委托类型的Begininvoke(<输入和输出变量>,AsyncCallbac callback,object asyncState)方法:异步调用的核心 //第一个参数10,表示委托对应的方法实参。 //第二个参数callback,回调函数,表示异步调用结束时自动调用的函数。 //第三个参数asyncState,用于向回调函数提供相关参数信息 //返回值:IAsyncResult -->异步操作状态接口,封装了异步执行的中的参数 //IAsyncResult接口成员:查看帮助文档 Calcute objCalcute = new Calcute(ExcuteDelegate1); IAsyncResult result = objCalcute.BeginInvoke(1, 2, null, null); //IAsyncResult是一个接口 this.textBox1.Text = "等待结果......."; this.textBox2.Text = ExcuteDelegate2(20, 10).ToString();
//委托类型的EndInvoke()方法:借助于IAsyncResult接口对象,不断查询异步调用是否结束。
//该方法知道被异步调用的方法所有参数,所有,异步调用完毕后,取出异步调用结果作为返回值。
this.textBox1.Text = objCalcute.EndInvoke(result).ToString(); } public delegate int Calcute(int i1, int i2); int ExcuteDelegate1(int i1, int i2) { Thread.Sleep(5000); return i1 + i2; } int ExcuteDelegate2(int i1, int i2) { return i1 * i2; } }
从运行结果可以看出运行BeginInvoke上运行的方法时不会影响 this.textBox2.Text = ExcuteDelegate2(20, 10).ToString(); 的执行,但是EndInvoke方法需要等待线程执行完毕,所以依旧会阻塞主线程的执行,为了解决这个问题,异步回调就出现了,其实可以将异步执行看成是异步回调的特殊情况
C.异步回调
看下面的例子:
public FrmCalllBack() { InitializeComponent(); //【3】初始化委托变量 this.objMyCal = new MyCalculator(ExecuteTask); //也可以直接使用Lambda表达式 this.objMyCal = (num, ms) => { System.Threading.Thread.Sleep(ms); return num * num; }; } //【3】创建委托变量(因为异步函数和回调函数都要用,所以定义成员变量) private MyCalculator objMyCal = null; //【1】声明一个委托 public delegate int MyCalculator(int num, int ms); /// <summary> /// 【2】根据委托定义一个方法:返回一个数的平方 /// </summary> /// <param name="num">基数</param> /// <param name="ms">延迟的时间:秒</param> /// <returns></returns> private int ExecuteTask(int num, int ms) { System.Threading.Thread.Sleep(ms); return num * num; } //【4】同时执行多个任务 private void btnExec_Click(object sender, EventArgs e) { for (int i = 1; i < 11; i++)//产生10个任务 { //开始异步执行,并封装回调函数 objMyCal.BeginInvoke(10 * i, 1000 * i, null, i); objMyCal.BeginInvoke(10 * i, 1000 * i, MyCallBack, i); //最后一个参数 i 给回调函数的字段AsyncState赋值,如果数据很多可以定义成类或结构 } } //【5】回调函数 private void MyCallBack(IAsyncResult result) { int res = objMyCal.EndInvoke(result); //异步显示结果:result.AsyncState字段用来封装回调时自定义的参数,object类型 Console.WriteLine("第{0}个计算结果为:{1}", result.AsyncState.ToString(), res); } }
从运行结果看出,异步回调不再阻塞主线程的执行。注意: BeginInvoke和EndInvoke必须成对调用.即使不需要返回值,但EndInvoke还是必须调用,否则可能会造成内存泄漏。
异步编程的总结:
1. 异步编程是建立在委托基础上的一种编程方法。
2. 异步调用的每个方法都是在独立的线程中执行。因此,本质上就是一种多线程程序,也可以说是一种“简化版本”的多线程技术。
3. 比较适合在后台运行较为耗费时间的"简单任务",并且任务要求相互独立,任务中不应该有代码直接访问可视化控件。
4. 如果后台任务要求必须按照特定顺序执行,或者必须访问共享资源,则异步编程不适合,而应该直接采用多线程开发技术。