本文在這里將從.NET并行計算講起，主要環境為Winform多線程編程。希望通過本文能對大家了解Winform多線程編程有所幫助，用好.NET并行計算。51CTO向您推薦《WinForm應用與開發視頻教程-WinForm教程》

首先我們創建一個Winform的應用程序，在上面添加一個多行文本框和一個按鈕控件，按鈕的事件如下：

Thread.Sleep(1000);  
StringBuilder sb = new StringBuilder();  
for (int i = 0; i < 10000; i++)  
    sb.Append("test");  
string s = sb.ToString();  
textBox1.Text = s; 

首先我們可以把這個操作理解為一個非常耗時的操作，它至少占用1秒的時間。在1秒后，我們整了一個大字符串作為文本框的值，然后在標簽上顯示給文本框賦值這個UI渲染行為需要的時間，程序執行結果如下：

我們可以感受到，在點擊了按鈕之后整個程序的UI就卡住了，沒有辦法拖動沒有辦法改變大小，用于體驗非常差。一般能想到會新建一個線程來包裝這個方法，使得UI線程不被卡住：

new Thread(() =>  
{  
    Thread.Sleep(1000);  
    StringBuilder sb = new StringBuilder();  
    for (int i = 0; i < 10000; i++)  
        sb.Append("test");  
    string s = sb.ToString();  
    textBox1.Text = s;  
}).Start(); 

使用調試方式運行程序的話會得到如下的異常（非調試方式不會）：

雖然我們知道這樣設置：

Control.CheckForIllegalCrossThreadCalls = false; 

可以屏蔽這個錯誤，但是在非創建控件的線程去更新控件的狀態的做法會導致很多問題，比如死鎖和控件部分被更新等。微軟推薦我們使用Control的Invoke或BeginInvoke方法來把涉及到控件狀態更新的操作讓UI線程去做：

new Thread(() =>  
{  
    Invoke(new Action(() =>  
    {  
        Thread.Sleep(1000);  
        StringBuilder sb = new StringBuilder();  
        for (int i = 0; i < 10000; i++)  
            sb.Append("test");  
        string s = sb.ToString();  
        textBox1.Text = s;  
    }));  
}).Start(); 

你可能會想到這么寫，但是運行程序后可以發現界面依然是卡死。想一下，雖然我們新開了一個線程，但是馬上又把整個代碼段交給UI線程去做了，當然起不到效果。其實這個方法的工作可以分為兩部分，一部分是我們數據的計算，一部分是把計算好的數據顯示在界面上，我們只應該把真正和UI相關的操作放到Invoke中讓UI線程去做： 

new Thread(() =>  
{  
    Thread.Sleep(1000);  
    StringBuilder sb = new StringBuilder();  
    for (int i = 0; i < 10000; i++)  
        sb.Append("test");  
    string s = sb.ToString();  
    Invoke(new Action(() =>  
    {  
        textBox1.Text = s;  
    }));  
}).Start(); 

再測試一次可以發現，UI在前1秒多的時間沒有卡死，在最后的一點時間還是卡死了。在繼續研究卡死問題之前我們來看一下，Control提供了InvokeRequired屬性來讓我們判斷當前線程是不是UI線程，或者說當前的操作是否需要進行Invoke：

textBox1.Text = this.InvokeRequired.ToString();  
new Thread(() =>  
{  
    textBox1.Text += Environment.NewLine + this.InvokeRequired.ToString();  
    Invoke(new Action(() =>  
    {  
        textBox1.Text += Environment.NewLine + this.InvokeRequired.ToString();  
    }));  
}).Start();  

通過非調試方式啟動程序可以得到如下結果：

很明顯：

1） 在線程外的賦值不需要Invoke（在UI線程）

2） 在線程內的賦值需要Invoke（不在UI線程）

3） 在Invoke中的賦值已經封送給UI線程，所以不需要Invoke

繼續研究卡死問題，您可能會想到，Control還提供了一個BeginInvoke方法，我們來試試看：

new Thread(() =>  
{  
    Thread.Sleep(1000);  
    StringBuilder sb = new StringBuilder();  
    for (int i = 0; i < 10000; i++)  
        sb.Append("test");  
    string s = sb.ToString();  
    BeginInvoke(new Action(() =>  
    {  
        textBox1.Text = s;  
    }));  
}).Start(); 

好像效果上還是沒什么區別，那么Invoke和BeginInvoke的區別在哪里呢？

我們知道Windows應用程序基于消息，Windows API提供了SendMessage和PostMessage兩個API，前者執行消息后返回（不經過消息管道，先于PostMessage執行），后者把消息發送到管道異步執行。Invoke和BeginInvoke從行為上來說類似這兩個API，但是實際上兩者都使用了PostMessage，前者使用信號量在消息執行前阻塞，達到同步的效果。我們來做一個實驗：

new Thread(() =>  
{  
    Thread.Sleep(1000);  
    StringBuilder sb = new StringBuilder();  
    for (int i = 0; i < 10000; i++)  
        sb.Append("test");  
    string s = sb.ToString();  
    Stopwatch sw = Stopwatch.StartNew();  
    Invoke(new Action(() =>  
    {  
        textBox1.Text = s;  
    }));  
    MessageBox.Show(sw.ElapsedMilliseconds.ToString());  
}).Start(); 

運行程序：

可以體會到，在文本框的值出現之后才出現彈出框，文本框賦值這個消息的執行過程耗時2秒。把Invoke改為BeginInvoke其它不動再執行程序：

明顯感到彈出框先顯示2秒后文本框的值出現。BeginInvoke沒有阻塞后續語句的執行。因此，需要注意，如果我們在方法中使用的變量在BeginInvoke之后有修改，極有可能發生混亂。如果您使用過委托的BeginInvoke應該會知道，通常建議總是調用EndInvoke來回收資源，對于Control的EndInvoke來說，如果您不需要獲取返回值的話，那么它不是必須的（來自msdn）。

#T#

現在您可能還有疑問為什么使用了BeginInvoke，UI還是卡了大概2秒，可以這么理解，我們把這么多的文字賦值到文本框中，這個UI行為是非常耗時的，不管是Invoke還是BeginInvoke最終是發送消息給UI線程處理（兩者都沒有使用線程池），它就是需要這么多時間，在一般情況下我們不會在UI上呈現這么多數據。

一般來說我們能做的優化是：

1） 盡量把非UI的操作使用新的線程去異步計算，不阻塞UI線程，真正需要操作UI的時候才去提交給UI線程

2） 盡量減少UI的操作復雜度，比如如果需要在UI上繪制一個復雜圖形可以在內存中先創建一個位圖，繪制好之后把整個位圖在UI上繪制，而不是直接在UI上繪制這個圖形

舉個例子，UI就好象一塊畫布，我們要在上面畫一個巨作怎么才能不過多占用這塊布的時間，讓大家都能用上呢？一個方法就是我們在準備顏色和畫筆的時候不占著這個布，真正要去畫的時候才去用，另外一個方法就是在另一塊畫布上先畫，然后把圖案采用復印的方式印到我們的主畫布上。

對于大量數據的呈現，我們還可以：

1） 采用分頁，只顯示一部分數據，對于Windows程序的分頁可能就是滾動條性質的了，在滾動條下拉的時候再去呈現當前“頁”的數據

2） 即使是一頁的數據，也可以一部分一部分呈現

舉個例子，對于word文檔的加載一般我們一打開就可以看到第一頁，然后滾動塊慢慢變小，頁數慢慢增多，如果一開始就加載1000頁的話我們可能要1分鐘后才能看到第一頁，如果等不及直接向后翻滾動條的話會立即加載后面的數據：

new Thread(() =>  
{  
    StringBuilder sb = new StringBuilder();  
    for (int i = 0; i < 100; i++)  
        sb.Append("test");  
    string s = sb.ToString();  
    for (int i = 0; i < 20; i++)  
    {  
        BeginInvoke(new Action(() =>  
        {  
            textBox1.Text += s + i;  
        }));  
        Thread.Sleep(10);  
    }  
}).Start(); 

設置文本框允許縱向滾動條并且運行一下這段程序可以體會到這個效果：

原文標題：淺談.NET下的多線程和并行計算（八）Winform多線程編程基礎上

鏈接：http://www.cnblogs.com/lovecindywang/archive/2010/01/06/1640267.html