SynchronizationContext 或 Invoke

Question

我试图在主线程中调用一个方法来更新多个 UI 元素。这些元素之一是RichTextView。我找到了 3 种更新 UI 的方法，其中所有 3 种在运行一段时间后都会崩溃并出现以下错误。一旦我将 RichTextView 更改为简单文本框，类型 2 就不会再崩溃（我仍然不确定是否是这种情况）。

“System.StackOverflowException”类型的未处理异常 发生在 System.Windows.Forms.dll 中

我的简化代码

    // Type 1
    private readonly SynchronizationContext synchronizationContext;

    public Form1() {
        InitializeComponent();
        // Type 1
        synchronizationContext = SynchronizationContext.Current;
    }

    //Type 3
    public void Log1(object message) {
        Invoke(new Log1(Log), message);
    }

    public void Log(object message) {
        if (this.IsDisposed || edtLog.IsDisposed)
            return;

        edtLog.AppendText(message.ToString() + "\n");
        edtLog.ScrollToCaret();
        Application.DoEvents();
    }

    private void btnStart_Click(object sender, EventArgs e) {

        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(Work, i);
        }
        Log("Done Adding");
    }

    private void Work(object ItemID) {

        int s = new Random().Next(10, 15);// Will generate same random number in different thread occasionally

        string message = ItemID + "\t" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId + ",\tRND " + s;

        //Type1
        synchronizationContext.Post(Log, message);

        // Type 2
        //Invoke(new Log1(Log), message);

        // Type 3
        //Log1(message);

        Thread.Sleep(s);
    }

完整代码

using System;
using System.Threading;
using System.Windows.Forms;

namespace Test {

    public delegate void Log1(string a);

    public partial class Form1 : Form {

        private System.ComponentModel.IContainer components = null;
        private Button btnStart;
        private TextBox edtLog;

        protected override void Dispose(bool disposing) {
            if (disposing && (components != null)) {
                components.Dispose();
            }
            base.Dispose(disposing);
        }

        private void InitializeComponent() {
            this.btnStart = new Button();
            this.edtLog = new TextBox();
            this.SuspendLayout();

            this.btnStart.Anchor = (AnchorStyles.Top | AnchorStyles.Right);
            this.btnStart.Location = new System.Drawing.Point(788, 12);
            this.btnStart.Size = new System.Drawing.Size(75, 23);
            this.btnStart.Text = "Start";
            this.btnStart.Click += new System.EventHandler(this.btnStart_Click);

            this.edtLog.Anchor = (AnchorStyles.Top | AnchorStyles.Bottom | AnchorStyles.Left | AnchorStyles.Right);
            this.edtLog.Location = new System.Drawing.Point(12, 41);
            this.edtLog.Multiline = true;
            this.edtLog.ScrollBars = ScrollBars.Vertical;
            this.edtLog.Size = new System.Drawing.Size(851, 441);

            this.AutoScaleDimensions = new System.Drawing.SizeF(6F, 13F);
            this.ClientSize = new System.Drawing.Size(875, 494);
            this.Controls.Add(this.edtLog);
            this.Controls.Add(this.btnStart);
            this.ResumeLayout(false);
            this.PerformLayout();
        }

        [STAThread]
        static void Main() {
            Application.EnableVisualStyles();
            Application.SetCompatibleTextRenderingDefault(false);
            Application.Run(new Form1());
        }


        // Type 1
        private readonly SynchronizationContext synchronizationContext;

        public Form1() {
            InitializeComponent();
            // Type 1
            synchronizationContext = SynchronizationContext.Current;
        }

        //Type 3
        public void Log1(object message) {
            Invoke(new Log1(Log), message);
        }

        public void Log(object message) {
            if (this.IsDisposed || edtLog.IsDisposed)
                return;

            edtLog.AppendText(message.ToString() + "\n");
            edtLog.ScrollToCaret();
            Application.DoEvents();
        }

        private void btnStart_Click(object sender, EventArgs e) {

            for (int i = 0; i < 10000; i++) {
                ThreadPool.QueueUserWorkItem(Work, i);
            }
            Log("Done Adding");
        }

        private void Work(object ItemID) {

            int s = new Random().Next(10, 15);// Will generate same random number in different thread occasionally

            string message = ItemID + "\t" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId + ",\tRND " + s;

            //Type1
            synchronizationContext.Post(Log, message);

            // Type 2
            //Invoke(new Log1(Log), message);

            // Type 3
            //Log1(message);

            Thread.Sleep(s);
        }

    }
}

问题 1

为什么以及何时应该使用SynchronizationContext 或Invoke。有什么区别（如果我错了，请纠正我，因为我在 winform 上运行，SynchronizationContext.Current 始终存在）？

问题 2 为什么我在这里收到 StackOverflow 错误？难道我做错了什么？在单独的方法或同一个worker方法中调用invoke有什么区别（Log1崩溃而直接调用Invoke没有）

问题 3

当用户在线程完成其工作之前关闭应用程序时，我得到一个异常说 Form1 已被释放并且在调用 Log 方法（任何 3 种类型）时不可访问。我应该在线程（包括主线程）中处理异常吗？

Answer 1

   Application.DoEvents();

这种方法可以使程序以完全难以理解的方式失败，这确实令人印象深刻。你需要让它炸毁你的筹码的基本配方很容易得到。您需要一个工作线程以高速率调用 Log1()，大约每秒一千次或更多。而在 UI 线程上运行的代码会执行一些昂贵的操作，耗时超过一毫秒。就像在 TextBox 中添加一行一样。

然后：

• Lo​​g1() 调用 Log()，后者调用 DoEvents()。
• 这允许另一个 Log1() 调用调用调用 DoEvents 的 Log()。
• 这允许另一个 Log1() 调用调用调用 DoEvents 的 Log()。
• 这允许另一个 Log1() 调用调用调用 DoEvents 的 Log()。
• 这允许另一个 Log1() 调用调用调用 DoEvents 的 Log()。
• ....
• 咔嚓！

您添加 Application.DoEvents() 是因为您注意到您的 UI 冻结，文本框未显示添加的文本行，并且 5 秒后您收到“未响应！”鬼窗。是的，它解决了这个问题。但正如你所发现的那样，不是以一种非常有建设性的方式。你想要它做的是为文本框分派 Paint 事件。 DoEvents() 的选择性不够，它会处理 所有 事件。包括你没想到的，Invoke() 触发的事件。让它有选择性：

  edtLog.Update();

不再有 StackOverflowException。但仍然不是一个有效的程序。你会得到一个人类无法阅读的疯狂滚动的文本框。而且您也无法停止它，程序仍然无法输入用户输入，因此单击“关闭”按钮不起作用。

您尚未解决程序中的基本错误。 fire-hose bug，在比赛和死锁之后第三个最常见的线程错误。您的工作线程产生结果的速度远高于 UI 线程可以消耗它们的速度。最重要的是，人类可以看到它们的速率。您创建了一个无法使用的用户界面。

解决这个问题，你现在从线程中得到的所有痛苦都会消失。该代码太假了，无法推荐特定的修复程序，但应该在某个地方仅显示您每秒拍摄一次的快照。或者只在工作线程完成时更新 UI，BackgroundWorker 鼓励的模式。不惜一切代价重新平衡工作，使 UI 线程比工作线程要做的工作更少。