在C#程序中,经常会有一些耗时较长的CPU密集型运算,如果直接在 UI 线程执行这样的运算就会出现UI不响应的问题。解决这类问题的主要途径是使用多线程,启动一个后台线程,把运算操作放在这个后台线程中完成。但是原生接口的线程操作有一些难度,如果要更进一步的去完成线程间的通信就会难上加难。
还好 .NET 类库中提供了一个叫做 BackgroundWorker 的类可以比较优雅的解决这类问题。虽然BackgroundWorker 类使用起来比较简单,但其中还是有一些需要注意的细节,下面我们就通过 demo 程序介绍它的主要用法。我们在 demo中计算1到100的累加和,为了演示,每次计算都 sleep 600毫秒,demo 的UI为:
如果我们想要把参数传递给运算过程该怎么做?
在运算过程中我们希望把实时的信息显示在UI上该怎么办?
如果我们想要取消正在进行的运算该怎么办?
如果运算过程出现异常我们又该如何处理?
接下来我们就一个一个的处理这些问题。
在概述中我们通过调用RunWorkerAsync方法启动计算过程,其实这个方法可以接受一个 object 类型的参数。通过它我们就可以把任何数据传递给计算过程:
BGWorker_DoWork事件处理函数通过参数 e 的Argument属性传来了我们期望的运算信息。
把消息传递给UI
由于计算过程比较长,我们在通过进度条来显示当前进度的同时,还希望能实时的把计算的中间结果显示在UI上。当然,BackgroundWorker对这个用例也提供了很好的支持。它允许我们在执行计算的过程中给UI线程发送消息
首先要把WorkerReportsProgress 属性设置为 true,然后为ProgressChanged 事件添加处理方法
取消操作
在执行过程中允许用户取消当前的操作是一个基本的设计,BackgroundWorker自然有很好的支持
和WorkerReportsProgress属性一样,如果要支持取消操作我们需要设置 WorkerSupportsCancellation属性为 true。并且还要在BGWorker_DoWork方法中进行支持,在 for 循环中 Thread.Sleep(600)后面添加代码
如果检测到用户点击的取消按钮,就退出当前的计算过程。下面是点击取消按钮时要调用的代码:
异常处理
如果在计算过程中发生了异常该怎么处理?有没有办法知道计算过程已经结束?当然要有,即便是正常的结束也需要拿到计算的结果。
RunWorkerCompleted 事件处理函数会在DoWork 事件处理函数返回后被调用。通过它我们可以进行一些运算结束后的操作,比如禁用取消按钮,异常处理,结果显示等

- using System;
- using System.Collections.Generic;
- using System.ComponentModel;
- using System.Data;
- using System.Drawing;
- using System.Linq;
- using System.Text;
- using System.Threading;
- using System.Threading.Tasks;
- using System.Windows.Forms;
-
- namespace backgroudDemo
- {
- public partial class Form1 : Form
- {
- public Form1()
- {
- InitializeComponent();
- }
-
- private void btnBegin_Click(object sender, EventArgs e)
- {
- progressBar1.Maximum = 100;
- if (backBGWorker.IsBusy) { return; }
- backBGWorker.RunWorkerAsync(100);
-
-
- }
-
- private void dateProcess(object sender, DoWorkEventArgs e)
- {
- //在这里执行耗时的运算。
- BackgroundWorker bgWorker = sender as BackgroundWorker;
- int endNumber = 0;
- if (e.Argument != null)
- {
- endNumber = (int)e.Argument;
- }
-
-
- int sum = 0;
- string message;
- for (int i = 0; i <= endNumber; i++)
- {
- sum += i;
- message = "当前累加: " + sum.ToString();
- bgWorker.ReportProgress(i, message);
- Thread.Sleep(600);
-
- //在操作的过程中需要检查用户是否取消了当前的操作。
- if (bgWorker.CancellationPending == true)
- {
- e.Cancel = true;
- break;
- }
-
-
- }
-
- e.Result = "完成计算!";
- }
-
- private BackgroundWorker backBGWorker = new BackgroundWorker();
-
- private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
- {
- backBGWorker.DoWork += dateProcess;//添加耗时操作
- backBGWorker.WorkerReportsProgress = true;//在执行计算的过程中给UI线程发送消息
- backBGWorker.ProgressChanged += ProcessChange;
- backBGWorker.WorkerSupportsCancellation = true;//支持取消操作
- backBGWorker.RunWorkerCompleted += processCompleted;//拿到计算的结果
- }
-
- private void processCompleted(object sender, RunWorkerCompletedEventArgs e)
- {
- //如果用户取消了当前操作就关闭窗口。
- if (e.Cancelled)
- {
- //this.Close();
- MessageBox.Show("用户取消了计算", "结束", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Information);
-
- return;
- }
-
-
- //计算过程中的异常会被抓住,在这里可以进行处理。
- if (e.Error != null)
- {
- Type errorType = e.Error.GetType();
- switch (errorType.Name)
- {
- case "ArgumentNullException":
- case "MyException":
- //do something.
- break;
- default:
- //do something.
- break;
- }
- }
-
- //计算结果信息:e.Result
- //use it do something.
- MessageBox.Show(e.Result.ToString(),"结束", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Information);
-
- }
-
- private void ProcessChange(object sender, ProgressChangedEventArgs e)
- {
- progressBar1.Value = e.ProgressPercentage;
- string message = e.UserState.ToString();
- label1.Text = message;
- }
-
- private void btnCancel_Click(object sender, EventArgs e)
- {
- if (backBGWorker.IsBusy)
- {
- backBGWorker.CancelAsync();
-
- }
- }
- }
- }