UI线程阻塞问题

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原因

WinForm采用单线程模型，所有UI控件必须在主线程(也叫UI线程)上更新。如果后台操作（如数据采集、处理）耗时较长，可能会导致界面卡顿或无响应。

解决方案

使用 BackgroundWorker

BackgroundWorker 是WinForm提供的一个用于处理后台操作的类。它可以在后台线程上运行代码，同时在UI线程上更新界面。

  • 新建按钮改名为 asyncButton
  • 新建label 改名为 resultLabel
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private BackgroundWorker backgroundWorker;

public MainForm()
{
    InitializeComponent();

    backgroundWorker = new BackgroundWorker();
    backgroundWorker.DoWork += BackgroundWorker_DoWork;
    backgroundWorker.RunWorkerCompleted += BackgroundWorker_RunWorkerCompleted;
}

private void asyncButton_Click(object sender, EventArgs e)
{
    if (!backgroundWorker.IsBusy)
    {
        backgroundWorker.RunWorkerAsync();
    }
}

private void BackgroundWorker_DoWork(object? sender, DoWorkEventArgs e)
{
    Thread.Sleep(2000);
    // 将结果存储在e.Result中
    e.Result = "耗时两秒的任务处理完成，中间界面不出现卡死。";
}

private void BackgroundWorker_RunWorkerCompleted(object? sender, RunWorkerCompletedEventArgs e)
{
    if (e.Error != null)
    {
        MessageBox.Show("Error: " + e.Error.Message);
    }
    else
    {
        if (e.Result is string)
            resultLabel.Text = e.Result as string;
    }
}

使用 Task 和 async/await

  • 新建按钮改名为 taskButton
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    private async void taskButton_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        resultLabel.Text = "耗时任务开始!";

        var result = await Task.Run<string>(() =>
        {
            Thread.Sleep(2000);
            return "耗时两秒的任务处理完成，中间界面不出现卡死。";
        });

        resultLabel.Text = result;
    }

使用 Thread

直接使用Thread类来创建后台线程，需要注意线程间的通信问题，尤其是UI线程的更新需要使用Invoke方法。

  • 新建按钮改名为 threadButton
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    private void threadButton_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        resultLabel.Text = "耗时任务开始!";

        Thread thread = new Thread(() =>
        {
            Thread.Sleep(2000);
            this.Invoke(new Action(() =>
            {
                resultLabel.Text = "耗时两秒的任务处理完成，中间界面不出现卡死。";
            }));
        });
        thread.Start();
    }

使用 Task 并结合 Progress<T>

  • 新建 ProgressBar 进度条控件改名为 progressBar
  • 新建按钮改名为 progressButton
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    private async void progressButton_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        var progress = new Progress<int>(value =>
        {
            // 在UI线程上更新进度
            progressBar.Value = value;
        });

        await Task.Run(() =>
        {
            for (int i = 0; i <= 100; i++)
            {
                // 这里不直接调用 progressBar 是因为Task内已经是在另一个线程上了
                // progressBar 控件是在UI线程创建的，其他线程不能直接访问
                // progressBar.Value = i;
                (progress as IProgress<int>).Report(i);
                Thread.Sleep(50); // 模拟耗时操作
            }
        });
    }