.NET控件：为什么并非所有调用都是线程安全的？

Question

在exploding with excitement了解如何对Windows窗体控件进行线程安全调用之后，它让我想到了......

为什么所有调用Windows窗体控件都不是线程安全的？任何人都可以解释原因吗？我认为这会减少对这些控件的用户的很多困惑。

Answer 1

这里的问题不是线程安全问题。这些方法都是“线程安全的”，因为它们在多个线程上同时调用时不会破坏应用程序的状态 - 只是线程安全包括抛出错误的线程异常（无法记住它的名称）。 / p>

他们拥有的是线程无限 - 他们只能在一个线程上调用 - 有时也称为UI线程，尽管这是误导性的，因为它意味着只有一个。这主要是因为它们依赖的OS调用具有相同的线程关联规则。

相信我 - 这是好的事情。当您考虑“UI线程”的主要角色时，一切都开始变得清晰。 UI线程作业是通过键盘或鼠标从用户手中获取输入，对其进行操作，并以响应的像素形式产生输出。只有一个用户，该用户只有一组眼睛。用户希望在屏幕上看到他们所做的一切，最重要的是他们希望看到它按照他们的顺序发生。多线程UI会使这很难实现 - 几乎不可能。

问题在于，当您将后台“工作”线程与UI线程混合时，您需要执行一定数量的编组以与UI进行通信，因为您必须在UI线程上执行此操作。再说一遍，正如我所说，这是一件好事。有人必须进行这种编组操作，否则用户会看到事情发生的顺序错误而且很糟糕。系统可以肯定地为你做，并在一些WIN32调用它 - 但这有问题。首先，系统无法知道您需要进行编组所需的粒度，因此最终可能会导致效率低下。您的操作可能会在系统可以理解的更高级别上进行编组。其次，编组是昂贵的，它会惩罚正在做正确事情并将所有内容正确地移动到UI线程的开发人员。所以系统尽其所能，检查它是否在正确的线程上，如果不是，则抛出异常。

Answer 2

因为它会降低性能并编写lock-free线程安全代码仍然是一个活跃的研究领域。

Answer 3

实际问题是Windows窗体使用本机资源（例如GDI对象）来呈现窗体/控件。

这些GDI资源只能在创建它们的线程中使用，很可能是主线程。

因此，任何需要更新gui并因此使用GDI资源重绘的表单/控件的调用必须在主线程上进行。

因此，来自其他想要执行此操作的线程的调用必须编组到主线程中。 我不太确定这是如何在幕后工作的，但我想通过将消息发布到表单/组件的wnd proc来实现这一点。 一旦主线程在wndproc中处理此消息，它就可以调用实际代码。 这将是非常昂贵的表现。

Answer 4

扩展达林的回答：

大多数情况下，Windows窗体控件不需要是线程安全的，因为它们通常是从UI线程访问的。

偶尔他们会这样做（例如你的代码中）。

因此，添加线程检查代码会给95％以上不需要的情况增加不可接受的性能开销。