在 Windows.Forms 中执行后台任务的最简单方法是什么？

Question

后台任务是涉及网络 I/O、磁盘 I/O 或其他可能会或可能不会通过网络发生的长时间运行的任务。它通常会与更新 GUI 的代码混在一起，这些代码需要在另一个线程上运行，即 GUI 线程。

简单意味着当打开一个 Form.cs 文件时，源代码与以前一样容易或更容易阅读。在实践中，源代码流仍然必须按照代码执行的顺序顺序读取，而不管它在哪个线程上执行。所有支撑结构都必须可重复使用并隐藏在某个地方，而不是包含在每个表单中。

谷歌搜索 MSDN：发现微软官方认可的解决方案是 System.ComponentModel.BackgroundWorker，它在第二点上（非常！）不足。

（在 System.Windows.Threading.Dispatcher 中还有一个官方认可的 Silverlight/XAML/3.5 解决方案模型。）

Answer 1

如果你真的不喜欢 BackgroundWorker，你可以为后台操作创建自己的基类，就像我在 here 所做的那样。

Answer 2

为此使用BackgroundWorker

Answer 3

您仍然可以使用BackgroundWorker。它不需要作为表单上的组件存在。您可以轻松地将其包装到一个类中，然后在每个表单中重复使用。

但是，这与在需要时简单地为后台任务设置工作人员略有不同。

Answer 4

你能解释一下为什么你说BackgroundWorker不够用吗？

在大多数情况下，它需要 2-3 行额外的代码。

Answer 5

这是迄今为止我想出的最简单的想法。它可能完全不符合犹太教规，我编写的 Windows.Forms 应用程序几乎为零。

它涉及一个助手，它有两个主要方法，Background() 和 Foreground()。其中任何一个都采用以 lambda 表达式形式指定的委托。 Background() 在后台线程上启动任何给定的委托并立即返回。 Foreground() 使用 Form.BeginInvoke() 将任何给定的委托“返回”到 GUI 线程并立即返回。

下面是如何使用此设计模式的代码示例，前提是已经实现了帮助器。

public class Form1 : Form {
    protected ProgressBar progressBar1;
    protected Button button1;

    protected BackgroundHelper helper = new BackgroundHelper();

    public void button1_Click(...) {
        // Execute code in the background.
        helper.Background(() => {
            for (int i = 0; i <= 100; i++) {
                // Continually report progress to user.
                helper.Foreground<int>(i, j => {
                    progressBar1.Value = j;
                });
                // Simulate doing I/O or whatever.
                Thread.Sleep(25);
            }
        });
    }
}

这使代码保持整齐的顺序，在合适的位置提供共享变量，并允许跨两个线程的循环。

为了阐明助手的作用，

• 构造函数启动一个等待队列的后台线程。
• Background() 和 Foreground() 都立即返回。
• Background() 使用内部队列将代码排入队列以在后台线程中运行。
• Foreground() 执行相同的操作，BeginInvoke 在首先创建帮助程序的 GUI 线程上。

编辑：实施：
http://code.google.com/p/backgrounder/

Answer 6

例如，在您提出磁盘 I/O 问题之后，我最近（或多年来第 100 次）编写了一个异步文件扫描器类。只需实例化一个新实例并连接到事件中，它就可以按照您的意愿重复使用。

我将功能封装在一个实现跨线程安全的类中。该类触发事件以通知调用者更新以及何时完成。

您说“源代码仍然必须按照代码执行的顺序顺序读取”，但要意识到线程彼此并行运行。这就是分离代码结构的好处。

这演示了将可重用代码隔离到一个单独的类中...

Public Class FileScanner
    Public Event Scan_Complete(sender As Object)
    Public Event Scan_Update(sender As Object, filename As String)
    Public Event Scan_Error(sender As Object, ex As Exception)
    Private Delegate Sub del_ScanComplete()

    Sub New(syncObject As Control, path String)
        Me.SynchronizeObject = syncObject
        ThreadPool.QueueUserWorkItem(New WaitCallback(AddressOf ScanFilesAsync), path)
    End Sub

    Private Sub ScanFilesAsync(ByVal state As Object)

        ' scan files here

        ' call the method to raise the Complete event
        ScanComplete()

    End Sub

    Private Sub ScanComplete()

        If SynchronizeObject.InvokeRequired Then
            ' we cant raise event on a different thread than our caller
            ' so lets invoke our method on the same caller thread
            Dim d As New del_ScanComplete(AddressOf ScanComplete)
            SynchronizeObject.Invoke(d)
        Else
            ' no synchronize needed, tell the caller we are done
            RaiseEvent Complete(Me)
        End If

    End Sub

End Class

Answer 7

在 Windows 窗体中执行后台任务并在完成后引发事件的另一种方法是使用 AsyncOperationManager 和 AsyncOperation 类。需要注意的是，必须在 UI 线程中创建 AsyncOperation 才能正常工作。否则 UI 代码必须检查 InvokeRequired。

public class BackgroundTask{

  private AsyncOperation _asyncOperation;
  public EventHandler Done;

  public BackgroundTask(){
    _asyncOperation = AsyncOperationManager.CreateOperation();
  }

  public void DoAsync(object userState) {
    System.Threading.ThreadPool.QueueUserWorkItem( ExecuteDo, userState);
  }

  private void ExecuteDo(object state) {
    // Do your work here
    // Raise event after finish
    _asyncOperation.PostOperationCompleted( Finished, EventArgs.Empty );
  }

  private void LookUpFinished( object eventargs ) {
    OnDone( ( EventArgs) eventargs );
  }

  private void OnDone( LookUpEventArgs e ) {
    EventHandler localEvent = Done;
    if ( localEvent!= null ) {
      localEvent(this,e);
    } 
  }
}

这是如何使用它的代码：

public class MyForm : Form {

  public MyForm() {
    InitializeComponent();
  }

  protected override OnShown(EventArgs e) {
    BackgroundTask task = new BackgroundTask();
    task.Done += SignalTaskDone;
  }

  private void SignalTaskDone(object sender, EventArgs e){
    MessageBox.Show(this, "Task finished");
  }
}

Answer 8

正如 here 颇有说服力的论证，微软已经看到了 BackgroundWorker 中的缺陷，您可以使用带有 async 关键字的 Task.Run 获得更好、更清晰的代码。