.NET:如何在特定线程上调用委托？（ISynchronizeInvoke，Dispatcher，AsyncOperation，SynchronizationContext等。)

StackOverflow https://stackoverflow.com/questions/4843010

题

首先注意这个问题没有标记 或 或任何其他GUI特定的。这是故意的，你很快就会看到。

其次，对不起，如果这个问题有点长。我试图把这里和那里浮动的各种信息汇集在一起，以便也提供有价值的信息。然而，我的问题就在"我想知道的"下。

我的任务是最终了解.NET提供的各种方法来调用特定线程上的委托。

我想知道的:

  • 我正在寻找最通用的方法（不是Winforms或WPF特定的）来调用特定线程上的委托。

  • 或者，措辞不同:我会感兴趣，如果，以及如何，各种方法来做到这一点（如通过WPF的 Dispatcher)互相利用;也就是说，如果有一个通用的跨线程委托调用机制被所有其他人使用。

我已经知道的:

  • 有很多与这个主题相关的类;其中:

    • SynchronizationContext （在 System.Threading)
      如果我不得不猜测，那将是最基本的一个;虽然我不明白它究竟做了什么，也不明白它是如何使用的。

    • AsyncOperation & AsyncOperationManager （在 System.ComponentModel)
      这些似乎是包装纸 SynchronizationContext.不知道如何使用它们。

    • WindowsFormsSynchronizationContext （在 System.Windows.Forms)
      的子类 SynchronizationContext.

    • ISynchronizeInvoke （在 System.ComponentModel)
      Windows窗体使用。（该 Control 类实现这一点。如果我不得不猜测，我会说这个实现利用了 WindowsFormsSynchronizationContext.)

    • Dispatcher &DispatcherSynchronizationContext （在 System.Windows.Threading)
      似乎后者是另一个子类 SynchronizationContext, ，以及前代表。

  • 一些线程有自己的消息循环，以及消息队列。

    （MSDN页面 关于消息和消息队列 有一些关于消息循环如何在系统级别工作的介绍性背景信息，即消息队列作为Windows API。)

    我可以看到如何为具有消息队列的线程实现跨线程调用。使用Windows API，您可以通过以下方式将消息放入特定线程的消息队列 PostThreadMessage 它包含调用某个委托的指令。在该线程上运行的消息循环最终将到达该消息，并调用委托。

    从我在MSDN上读到的, ，线程不会自动拥有自己的消息队列。消息队列将变得可用，例如当一个线程创建了一个窗口。如果没有消息队列，线程有消息循环是没有意义的。

    那么，当目标线程没有消息循环时，跨线程委托调用是否可能？比方说，在.NET控制台应用程序？（从答案来看 这个问题, ，我想这确实是不可能的控制台应用程序。)

有帮助吗？

解决方案

很抱歉发布这么长的答案。但我认为值得解释到底发生了什么。

啊哈！我想我已经弄明白了。在特定线程上调用委托的最通用方法似乎确实是 SynchronizationContext 类。

首先，.NET框架可以做到 不是 提供一个默认的方法来简单地"发送"一个委托到 任何 线程，以便它将立即在那里执行。显然，这是行不通的，因为这意味着"中断"线程当时正在做的任何工作。因此，目标线程本身决定它将如何以及何时"接收"委托;也就是说，此功能必须由程序员提供。

因此，目标线程需要某种"接收"委托的方式。这可以通过许多不同的方式完成。一个简单的机制是线程总是返回到某个循环（让我们称之为"消息循环"），在那里它将查看一个队列。它会解决队列中的任何问题。当涉及到UI相关的东西时，Windows本身就像这样工作。

在下面，我将演示如何实现一个消息队列和一个 SynchronizationContext 为它，以及具有消息循环的线程。最后，我将演示如何在该线程上调用委托。

例子：:

步骤1。 让我们先 创建一个 SynchronizationContext 班级 这将与目标线程的消息队列一起使用:

class QueueSyncContext : SynchronizationContext
{
    private readonly ConcurrentQueue<SendOrPostCallback> queue;

    public QueueSyncContext(ConcurrentQueue<SendOrPostCallback> queue)
    {
        this.queue = queue;
    }

    public override void Post(SendOrPostCallback d, object state)
    {
        queue.Enqueue(d);
    }

    // implementation for Send() omitted in this example for simplicity's sake.
}

基本上，这不仅仅是添加通过传入的所有委托 Post 到用户提供的队列。(Post 是异步调用的方法。 Send 将用于同步调用。我现在省略了后者。)

第二步。 现在让我们写 线程的代码 Z 等待代表 d 到达目的地:

SynchronizationContext syncContextForThreadZ = null;

void MainMethodOfThreadZ()
{
    // this will be used as the thread's message queue:
    var queue = new ConcurrentQueue<PostOrCallDelegate>();

    // set up a synchronization context for our message processing:
    syncContextForThreadZ = new QueueSyncContext(queue);
    SynchronizationContext.SetSynchronizationContext(syncContextForThreadZ);

    // here's the message loop (not efficient, this is for demo purposes only:)
    while (true)
    {
        PostOrCallDelegate d = null;
        if (queue.TryDequeue(out d))
        {
            d.Invoke(null);
        }
    }
}

第三步。 线程 Z 需要从某个地方开始:

new Thread(new ThreadStart(MainMethodOfThreadZ)).Start();

第四步。 最后，回来 在其他线程上 A, ，我们想向thread发送委托 Z:

void SomeMethodOnThreadA()
{
    // thread Z must be up and running before we can send delegates to it:
    while (syncContextForThreadZ == null) ;

    syncContextForThreadZ.Post(_ =>
        {
            Console.WriteLine("This will run on thread Z!");
        },
        null);
}

这件事的好处是 SynchronizationContext 无论您是在Windows窗体应用程序中，在WPF应用程序中，还是在您自己设计的多线程控制台应用程序中，都可以工作。Winforms和WPF都提供并安装合适的 SynchronizationContexts为他们的主/UI线程。

在特定线程上调用委托的一般过程如下:

  • 您必须捕获目标线程的（Z's) SynchronizationContext, ，这样就可以 Send （同步）或 Post （异步）该线程的委托。如何做到这一点的方法是存储由返回的同步上下文 SynchronizationContext.Current 当你在目标线程上时 Z.（此同步上下文必须以前已在线程上/由线程注册 Z.）然后将该引用存储在线程可以访问的地方 A.

  • 在线程中 A, ，您可以使用捕获的同步上下文向线程发送或发布任何委托 Z: zSyncContext.Post(_ => { ... }, null);

其他提示

如果你想支持在没有消息循环的线程上调用委托，你必须实现你自己的，基本上。

消息循环没有什么特别神奇的:它就像一个正常的生产者/消费者模式中的消费者。它保留了一个要做的事情的队列（通常是要对事件做出反应的事件），并通过相应的队列进行操作。当没有什么可做的时候，它会等待，直到有东西被放入队列中。

换句话说:您可以将具有消息循环的线程视为单线程线程池。

您可以很容易地自己实现这一点，包括在控制台应用程序中。请记住，如果线程在工作队列中循环，它也不能做其他事情-而通常控制台应用程序中的主线程执行一系列任务，然后完成。

如果您使用的是.NET4，那么使用 BlockingCollection 类。

我最近遇到了这篇文章，发现它是一个救星。使用阻塞，并发队列是秘密酱汁，正如上面的Jon Skeet所指出的那样。我在完成所有这些工作时发现的最好的"操作方法"是 本文 在迈克*佩雷茨的CodeProject上。本文是SynchronizationContext上由三部分组成的系列文章的一部分，其中提供了可以轻松转换为生产代码的代码示例。注意Peretz不仅填写了所有的细节，但他也提醒我们，base SynchronizationContext基本上没有post()和Send()的实现，因此真的应该被视为抽象基类。基类的临时用户可能会惊讶地发现它不能解决现实世界的问题。

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