为什么不能从后台工作人员访问 UI 组件？

Question

线程都共享资源。这就是多线程操作的全部问题。

MSDN 说：

您必须小心不要在 DoWork 事件 >handler 中操作任何用户界面对象。相反，通过 ProgressChanged 和 RunWorkerCompleted 事件与用户界面进行通信。

BackgroundWorker 事件不会跨 AppDomain 边界封送。不要使用 BackgroundWorker 组件在多个 AppDomain 中执行多线程操作。

然而，当我使用 backgroundworker 时，并不是说我需要小心不要操纵任何 UI 对象，如果我尝试从 DOWork 事件访问 UI 组件，那就不行了。代码可以编译，但是当 DoWork 的代码运行时，我得到一个错误：

跨线程操作无效：控件“utAlerts”从创建它的线程以外的线程访问。

MSDN 没有说明这是如何完成的或为什么。后台工作人员是否装饰有一些防止这种情况的属性？这是如何实现的？

Answer 1

如果您的处理程序是您的 UI 类中的实例方法，您应该有权访问该类的成员。

如果我尝试从 DOWork 事件访问 UI 组件，我的应用程序甚至都无法编译。

只有当您的 DoWork 处理程序是静态的或在与 UI 组件不同的类中时才会发生这种情况。在这种情况下，您可能无法访问它们，因为它们对您不可见。

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编辑：

BackgroundWorker 旨在执行与您的用户界面无关的“工作”。您不能在 UI 线程以外的任何线程上更改用户界面元素，因为用户界面元素往往具有线程关联性。这实际上与 BackgroundWorker 无关，而是线程和用户界面元素。

BW 旨在通过为您提供进度和完成事件来解决此问题，这些事件会自动为您编组回 UI 线程，从而允许您在那里更改 UI 元素。但是，您始终可以通过 Windows 窗体中的 Control.Invoke 或 WPF 中的 Dispatcher.Invoke 直接自己执行此操作。

至于它是如何工作的 - 这取决于您使用的框架。例如，在 Windows 窗体中，每个Control（它是所有 UI 元素的基类）都有一个句柄，而句柄在内部是一个原生窗口句柄。此句柄用于check the window's Thread ID 针对当前线程 ID。这允许在不存储额外变量的情况下进行检查。

Answer 2

当您尝试使用BackgroundWorker 更改/更新 UI 控件时遇到的错误与通过线程共享资源无关。它只是声明您不能更改在另一个线程上创建的控件。

  private void backgroundWorker1_DoWork(object sender, DoWorkEventArgs e)
  {   
        textBox1.Text = "Test";
  }

Results in:

Cross-thread operation not valid: Control accessed from a thread other than the thread it was created on.

这用于使多个线程不会同时访问/更改相同的控件。 BackgroundWorkers 是异步的，如果在主线程更新控件的同时更新控件，可能会导致很多问题。

我不知道他们是如何做到这一点的，但是，他们阻止这种情况发生可能最符合他们的利益。

MSDN 为您复制的部分提供了另一行文档，其中指出“BackgroundWorker 事件未跨 AppDomain 边界封送。请勿使用 BackgroundWorker 组件在多个 AppDomain 中执行多线程操作。”

在评论中编辑对应的对话：

    private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
    {
        TextBox.CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;
        backgroundWorker1.RunWorkerAsync();
    }

    private void backgroundWorker1_DoWork(object sender, DoWorkEventArgs e)
    {   
        textBox1.Text = "Test";
    }

加上 CheckForIllegalCrossThreadCalls = false，这段代码执行没有错误。

在布尔属性的摘要中，它表明它指示是否“在错误的线程上捕获调用”。

Answer 3

这可以通过简单的方法来完成，例如让每个控件将当前线程（或者可能只是其 ID）存储在构造函数的私有字段中，然后在每个方法之前检查当前线程是否仍然是那个。像这样的：

class ThreadAffineObject
{
    private readonly Thread originalThread;
    public ThreadAffineObject()
    {
        this.originalThread = Thread.CurrentThread;
    }

    private void PreventCrossThreadOperation()
    {
        if(Thread.CurrentThread != originalThread)
            throw new CrossThreadOperationException();
    }

    public void DoStuff()
    {
        PreventCrossThreadOperation();
        // Actually do stuff
    }

    private int someField;
    public int SomeProperty
    {
        get { return someField; } // here reading is allowed from other threads
        set
        {
            PreventCrossThreadOperation(); // but writing isn't
            someField = value;
        }
    }
}