聊透多线程编程-线程基础-3.C# Thread 如何从非UI线程直接更新UI元素

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1. 使用 Control.Invoke 或 Control.BeginInvoke（Windows Forms）

2. 使用 Dispatcher.Invoke 或 Dispatcher.BeginInvoke（WPF）

3. 使用 SynchronizationContext

桌面应用程序（如 Windows Forms 或 WPF）中，UI 操作必须由主线程（也称 UI 线程）执行。如果尝试从非 UI 线程直接更新 UI 元素，通常会引发异常或导致不可预测的行为。

Thread 类本身无法直接更新 UI，但可以通过以下方法将操作委托给 UI 线程来实现安全的 UI 更新。

1. 使用 Control.Invoke 或 Control.BeginInvoke（Windows Forms）

在 Windows Forms 应用程序中，可以使用 Control.Invoke 或 Control.BeginInvoke 方法将代码调度到 UI 线程。

示例代码：

using System;
using System.Reflection.Emit;
using System.Threading;
using System.Windows.Forms;
using static System.Net.Mime.MediaTypeNames;

class Program : Form
{
    private Button button;
    private Label label;

    public Program()
    {
        button = new Button { Text = "Start Thread", Dock = DockStyle.Top };
        label = new Label { Text = "Waiting...", Dock = DockStyle.Fill };

        button.Click += Button_Click;

        Controls.Add(label);
        Controls.Add(button);
    }

    private void Button_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        Thread thread = new Thread(UpdateLabel);
        thread.Start();
    }

    private void UpdateLabel()
    {
        for (int i = 0; i < 10; i++)
        {
            // 检查是否需要调用 Invoke
            if (label.InvokeRequired)
            {
                // 使用 Invoke 将操作调度到 UI 线程
                label.Invoke(new Action(() => label.Text = $"Count: {i}"));
            }
            else
            {
                // 如果当前线程是 UI 线程，则直接更新
                label.Text = $"Count: {i}";
            }

            Thread.Sleep(500); // 模拟工作
        }
    }

    [STAThread]
    static void Main()
    {
        Application.EnableVisualStyles();
        Application.Run(new Program());
    }
}

解释：

• InvokeRequired：检查当前线程是否是创建控件的线程（即 UI 线程）。如果不是，则需要通过 Invoke 或 BeginInvoke 调度到 UI 线程。
• Invoke：同步执行指定的操作，等待操作完成后再继续。
• BeginInvoke：异步执行指定的操作，不阻塞当前线程。

输出效果：
点击按钮后，label 的文本会每 500 毫秒更新一次，显示当前计数值。

2. 使用 Dispatcher.Invoke 或 Dispatcher.BeginInvoke（WPF）

在 WPF 应用程序中，可以使用 Dispatcher 对象将操作调度到 UI 线程。

示例代码：

using System;
using System.Reflection.Metadata;
using System.Threading;
using System.Windows;
using System.Windows.Controls;
using static System.Net.Mime.MediaTypeNames;

class MainWindow : Window
{
    private Button button;
    private TextBlock textBlock;

    public MainWindow()
    {
        button = new Button { Content = "Start Thread" };
        textBlock = new TextBlock { Text = "Waiting..." };

        button.Click += Button_Click;

        var stackPanel = new StackPanel();
        stackPanel.Children.Add(button);
        stackPanel.Children.Add(textBlock);

        Content = stackPanel;
    }

    private void Button_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
    {
        Thread thread = new Thread(UpdateTextBlock);
        thread.Start();
    }

    private void UpdateTextBlock()
    {
        for (int i = 0; i < 10; i++)
        {
            // 使用 Dispatcher 将操作调度到 UI 线程
            textBlock.Dispatcher.Invoke(() => textBlock.Text = $"Count: {i}");

            Thread.Sleep(500); // 模拟工作
        }
    }
}

class Program
{
    [STAThread]
    static void Main()
    {
        var app = new Application();
        app.Run(new MainWindow());
    }
}

解释：

• Dispatcher.Invoke：同步执行指定的操作，确保操作在 UI 线程上运行。
• Dispatcher.BeginInvoke：异步执行指定的操作，不阻塞当前线程。

输出效果：

点击按钮后，TextBlock 的文本会每 500 毫秒更新一次，显示当前计数值。

3. 使用 SynchronizationContext

SynchronizationContext 是一种更通用的方式，适用于 Windows Forms 和 WPF，甚至其他框架（如 ASP.NET）。它允许你捕获当前线程的上下文，并在需要时将其用于调度操作。

示例代码：

using System;
using System.Reflection.Emit;
using System.Threading;
using System.Windows.Forms;
using static System.Net.Mime.MediaTypeNames;

class Program : Form
{
    private Button button;
    private Label label;

    private SynchronizationContext _uiContext;

    public Program()
    {
        button = new Button { Text = "Start Thread", Dock = DockStyle.Top };
        label = new Label { Text = "Waiting...", Dock = DockStyle.Fill };

        button.Click += Button_Click;

        Controls.Add(label);
        Controls.Add(button);

        // 捕获 UI 线程的上下文
        _uiContext = SynchronizationContext.Current;
    }

    private void Button_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        Thread thread = new Thread(UpdateLabel);
        thread.Start();
    }

    private void UpdateLabel()
    {
        for (int i = 0; i < 10; i++)
        {
            // 使用 SynchronizationContext 将操作调度到 UI 线程
            _uiContext.Post(_ => label.Text = $"Count: {i}", null);

            Thread.Sleep(500); // 模拟工作
        }
    }

    [STAThread]
    static void Main()
    {
        Application.EnableVisualStyles();
        Application.Run(new Program());
    }
}

解释：

• SynchronizationContext.Current：捕获当前线程的上下文（通常是 UI 线程的上下文）。
• Post：异步执行指定的操作。
• Send：同步执行指定的操作。

输出效果：

点击按钮后，label 的文本会每 500 毫秒更新一次，显示当前计数值。