Question

我们正在开发一个WPF应用程序，它将同时打开许多报告（就像典型的MDI应用程序，如Excel或Visual Studio）。虽然可以让这些报告的数据上下文在多个工作线程中运行，但我们仍然发现，如果打开的报告数量非常大，甚至是这些报告的呈现（基本上是在MDI环境中托管的UserControl，或者只是在主视图中的网格区域仍然会使应用程序响应较慢。

所以，我的想法是至少在主UI中有几个区域，每个区域都有其用户控件在不同的UI线程中运行。再次，想象一下视觉工作室中的典型视图，除了菜单之外，它具有文本编辑器的主要区域，存在例如解决方案资源管理器的侧面区域，以及承载例如错误列表和输出的底部区域。所以我希望这三个区域在三个UI线程中运行（但很自然它们托管在一个MainView中，这是我不确定的部分）。

我在问，因为我知道可以在不同的UI线程中运行几个（顶级）窗口。但是有人说它不适用于用户控件。这是真的吗？如果是这样，我的场景的典型解决方案是什么，即打开的UserControl的数量真的很大，而且其中许多UserControl都是实时的，因此渲染它们需要大量的资源？谢谢！

Answer 1

UI线程模型的背景信息

通常，应用程序有一个“主”UI线程...它可能有0个或更多后台/工作者/非UI线程，您（或.NET运行时/框架）可以在后台工作。

（... WPF中有另一个特殊的线程称为渲染线程，但我现在暂时跳过它...）

例如，一个简单的WPF应用程序可能有这个线程列表：

enter image description here

一个简单的WinForms应用程序可能有这个线程列表：

enter image description here

创建元素时，它与特定Dispatcher＆amp;绑定（具有亲和力）。线程，只能从与Dispatcher相关联的线程安全访问。

如果您尝试从其他线程访问对象的属性或方法，通常会遇到异常，例如：在WPF中：

enter image description here

在WindowsForms中：

enter image description here

对UI的任何修改都需要在创建UI元素的同一个线程上执行...所以后台线程使用Invoke/BeginInvoke来在UI线程上运行该工作。

演示以演示非UI线程上的元素创建问题

<Window x:Class="WpfApplication9.MainWindow"
        xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
        xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
        Title="MainWindow" Height="350" Width="525" Loaded="Window_Loaded">
    <StackPanel x:Name="mystackpanel">

    </StackPanel>
</Window>

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Windows;
using System.Windows.Controls;
using System.Windows.Data;
using System.Windows.Documents;
using System.Windows.Input;
using System.Windows.Media;
using System.Windows.Media.Imaging;
using System.Windows.Navigation;
using System.Windows.Shapes;
using System.ComponentModel;
using System.Threading;
using System.Windows.Threading;

namespace WpfApplication9
{
    /// <summary>
    /// Interaction logic for MainWindow.xaml
    /// </summary>
    public partial class MainWindow : Window
    {
        Thread m_thread1;
        Thread m_thread2;
        Thread m_thread3;
        Thread m_thread4;

        public MainWindow()
        {
            InitializeComponent();
        }

        private void Window_Loaded(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            CreateAndAddElementInDifferentWays();
        }

        void CreateAndAddElementInDifferentWays()
        {
            string text = "created in ui thread, added in ui thread [Main STA]";
            System.Diagnostics.Debug.WriteLine(text);

            CreateAndAddTextChild(text);

            // Do NOT use any Joins with any of these threads, otherwise you will get a
            // deadlock on any "Invoke" call you do.

            // To better observe and focus on the behaviour when creating and
            // adding an element from differently configured threads, I suggest
            // you pick "one" of these and do a recompile/run.

            ParameterizedThreadStart paramthreadstart1 = new ParameterizedThreadStart(this.WorkCreatedOnThreadAddedOnThread);
            m_thread1 = new Thread(paramthreadstart1);
            m_thread1.SetApartmentState(ApartmentState.STA);
            m_thread1.Start("[STA]");

            //ParameterizedThreadStart paramthreadstart2 = new ParameterizedThreadStart(this.WorkCreatedOnThreadAddedOnUIThread);
            //m_thread2 = new Thread(paramthreadstart2);
            //m_thread2.SetApartmentState(ApartmentState.STA);
            //m_thread2.Start("[STA]");

            //ParameterizedThreadStart paramthreadstart3 = new ParameterizedThreadStart(this.WorkCreatedOnThreadAddedOnThread);
            //m_thread3 = new Thread(paramthreadstart3);
            //m_thread3.SetApartmentState(ApartmentState.MTA);
            //m_thread3.Start("[MTA]");

            //ParameterizedThreadStart paramthreadstart4 = new ParameterizedThreadStart(this.WorkCreatedOnThreadAddedOnUIThread);
            //m_thread4 = new Thread(paramthreadstart4);
            //m_thread4.SetApartmentState(ApartmentState.MTA);
            //m_thread4.Start("[MTA]");
        }

        //----------------------------------------------------------------------

        void WorkCreatedOnThreadAddedOnThread(object parameter)
        {
            string threadingmodel = parameter as string;

            string text = "created in worker thread, added in background thread, " + threadingmodel;
            System.Diagnostics.Debug.WriteLine(text);

            CreateAndAddTextChild(text);
        }

        void WorkCreatedOnThreadAddedOnUIThread(object parameter)
        {
            string threadingmodel = parameter as string;

            string text = "created in worker thread, added in ui thread via invoke" + threadingmodel;
            System.Diagnostics.Debug.WriteLine(text);

            TextBlock tb = CreateTextBlock(text);
            if (tb != null)
            {
                // You can alternatively use .Invoke if you like!

                DispatcherOperation dispop = Dispatcher.BeginInvoke(new Action(() =>
                {
                    // Get this work done on the main UI thread.

                    AddTextBlock(tb);
                }));

                if (dispop.Status != DispatcherOperationStatus.Completed)
                {
                    dispop.Wait();
                }
            }
        }

        //----------------------------------------------------------------------

        public TextBlock CreateTextBlock(string text)
        {
            System.Diagnostics.Debug.WriteLine("[CreateTextBlock]");

            try
            {
                TextBlock tb = new TextBlock();
                tb.Text = text;
                return tb;
            }
            catch (InvalidOperationException ex)
            {
                // will always exception, using this to highlight issue.
                System.Diagnostics.Debug.WriteLine(ex.Message);
            }

            return null;
        }

        public void AddTextBlock(TextBlock tb)
        {
            System.Diagnostics.Debug.WriteLine("[AddTextBlock]");

            try
            {
                mystackpanel.Children.Add(tb);
            }
            catch (InvalidOperationException ex)
            {
                System.Diagnostics.Debug.WriteLine(ex.Message);
            }
        }

        public void CreateAndAddTextChild(string text)
        {
            TextBlock tb = CreateTextBlock(text);
            if (tb != null)
                AddTextBlock(tb);
        }
    }
}

辅助UI线程又名“在另一个线程上创建顶级窗口”

只要您将线程标记为使用STA公寓模型，并创建Dispatcher（例如使用Dispatcher.Current）并启动“运行”循环，就可以创建辅助UI线程（Dispatcher.Run()）所以Dispatcher可以为在该线程上创建的UI元素提供消息。

但是在一个UI线程中创建的元素无法放入在另一个元素上创建的另一个元素的逻辑/可视树 UI线程。

解决方法混合在不同UI线程上创建的元素的技术

有一种有限的解决方法技术，它可以为您提供一些能力来组合使用HostVisual在不同线程中创建的可视树在一个UI线程中创建的元素的呈现。见这个例子：

http://blogs.msdn.com/b/dwayneneed/archive/2007/04/26/multithreaded-ui-hostvisual.aspx

Answer 2

不，UserControls与UI线程相关联。即使您能够在其他地方初始化它们，您也会在将它们添加到主UI时遇到问题，因为它们属于不同的线程。

Answer 3

您可以跨越不同的线程拆分可视树的渲染。

有关一个很好的解释和一个呈现视频输出的示例，请参阅此文章。 http://blogs.msdn.com/b/dwayneneed/archive/2007/04/26/multithreaded-ui-hostvisual.aspx

但是，当Visual的实际渲染在其他地方实现时，或者在WPF应用程序中技术上非常奇怪，例如将Direct3D场景渲染为Visual时，这样做才真正合理。

正如文章中提到的，这里的重要注意事项是，如果辅助线程呈现WPF XAML，则会丢失输入事件，因为路由事件不能越过线程边界。

是否可以在不同的线程中初始化WPF UserControls？

3 个答案:

UI线程模型的背景信息

演示以演示非UI线程上的元素创建问题

辅助UI线程又名“在另一个线程上创建顶级窗口”

解决方法混合在不同UI线程上创建的元素的技术