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利刃 MVVMLight 8：DispatchHelper在多线程和调度中的使用
在应用程序中，线程可以被看做是应用程序的一个较小的执行单位。每个应用程序都至少拥有一个线程，我们称为主线程，这是在启动时调用应用程序的主方法时由操作系统分配启动的线程。
当调用和操作主线程的时候，该操作将动作添加到一个队列中。每个操作均按照将它们添加到队列中的顺序连续执行，但是可以通过为这些动作指定优先级来影响执行顺序，而负责管理此队列的对象称之为线程调度程序。
在很多情况下，我们启动新的线程主目的是执行操作（或等待某个操作的结果），而不会导致应用程序的其余部分被阻塞。密集型计算操作、高并发I/O操作等都是这种情况，所以现在的复杂应用程序日益多线程化了。
当我们启动一个应用程序并创建对象时，就会调用构造函数方法所在的线程，对于 UI 元素，在加载 XAML 文档时，XAML 分析器会创建基于这些UI元素的对象。所以所有的对象（包括UI元素）的创建都归属于当前的主线程，当然也只有主线程可以访问他们。
但在实际情况中，有很多情况是要假手其他线程来处理的。
比如在一个长交互中，我们可能需要而外的线程来处理复杂的执行过程，以免造成线程阻塞，给用户界面卡死的错觉。
比如下面这个例子，我们使用委托的方式模拟用户执行数据创建的操作：
调用CreateUserInfoHelper帮助类 和 执行 CreateProcess方法 的代码如下：
1 UserParam up = new UserParam() { UserAdd = txtUserAdd.Text, UserName = txtUserName.Text, UserPhone = txtUserPhone.Text, UserSex = txtUserSex.Text };2 CreateUserInfoHelper creatUser = new CreateUserInfoHelper(up);3 creatUser.CreateProcess += new EventHandler<CreateUserInfoHelper.CreateArgs>(CreateProcess); //注册事件4 creatUser.Create();5 processPanel.Visibility = Visibility.Visible;
1 private void CreateProcess(object sender, CreateUserInfoHelper.CreateArgs args)//响应时间执行 2 { 3 processBar.Value =http://www.mamicode.com/ args.process; 4 processInfo.Text = String.Format("创建进度：{0}/100",args.process); 5 if (args.isFinish) 6 { 7 if (args.userInfo != null) 8 { 9 ObservableCollection<UserParam> data = http://www.mamicode.com/(ObservableCollection)dg.DataContext;10 data.Add(args.userInfo);11 dg.DataContext = data;12 }13 processPanel.Visibility = Visibility.Hidden;14 ClearForm();15 }16 }
CreateUserInfoHelper帮助类代码如下：
1 public class CreateUserInfoHelper 2 { 3 //执行进度事件（响应注册的事件） 4 public event EventHandler<CreateArgs> CreateProcess; 5 6 //待创建信息 7 public UserParam up { get; set; } 8 9 public CreateUserInfoHelper(UserParam _up)10 {11 up = _up;12 }13 14 public void Create()15 {16 Thread t = new Thread(Start);//抛出一个行线程17 t.Start();18 }19 20 private void Start()21 {22 try23 {24 //ToDo：编写创建用户的DataAccess代码25 for (Int32 idx = 1; idx <= 10; idx++)26 {27 CreateProcess(this, new CreateArgs()28 {29 isFinish = ((idx == 10) ? true : false),30 process = idx * 10,31 userInfo =null32 });33 Thread.Sleep(1000);34 }35 36 CreateProcess(this, new CreateArgs()37 {38 isFinish = true,39 process = 100,40 userInfo =up41 });42 }43 catch (Exception ex)44 {45 CreateProcess(this, new CreateArgs()46 {47 isFinish = true,48 process = 100,49 userInfo = null50 });51 }52 }53 54 /// <summary>55 /// 创建步骤反馈参数56 /// </summary>57 public class CreateArgs : EventArgs58 {59 /// <summary>60 /// 是否创建结束61 /// </summary>62 public Boolean isFinish { get; set; }63 /// <summary>64 /// 进度65 /// </summary>66 public Int32 process { get; set; }67 /// <summary>68 /// 处理后的用户信息69 /// </summary>70 public UserParam userInfo { get; set; }71 }72 }
目的很简单：就是在创建用户信息的时候，使用另外一个线程执行创建工作，最后将结果呈现在试图列表上，而在这个创建过程中会相应的呈现进度条。
来看下效果：
立马报错了，原因很简单，在创建对象时，该操作发生在调用CreateUserInfoHelper帮助类方法所在的线程中。
对于 UI 元素，在加载 XAML 文档时，XAML 分析器会创建对象。所有这一切都在主线程上进行。因此，所有这些 UI 元素都属于主线程，这也通常称为 UI 线程。
当先前代码中的后台线程尝试修改 UI主线程的元素 属性时，则会导致非法的跨线程访问。因此会引发异常。
解决办法就是去通知主线程来处理UI, 通过向主线程的Dispatcher队列注册工作项，来通知UI线程更新结果。
Dispatcher提供两个注册工作项的方法：Invoke 和 BeginInvoke。
这两个方法均调度一个委托来执行。Invoke 是同步调用，也就是说，直到 UI 线程实际执行完该委托它才返回。BeginInvoke是异步的，将立即返回。
所以我们修改上面的代码如下：
1 private void CreateProcess(object sender, CreateUserInfoHelper.CreateArgs args) 2 { 3 this.Dispatcher.BeginInvoke((Action)delegate() 4 { 5 processBar.Value =http://www.mamicode.com/ args.process; 6 processInfo.Text = String.Format("创建进度：{0}/100",args.process); 7 if (args.isFinish) 8 { 9 if (args.userInfo != null)10 {11 ObservableCollection<UserParam> data = http://www.mamicode.com/(ObservableCollection)dg.DataContext;12 data.Add(args.userInfo);13 dg.DataContext = data;14 }15 processPanel.Visibility = Visibility.Hidden;16 ClearForm();17 }18 });19 }
结果如下：
实现异步执行的结果。
MVVM 应用程序中的调度
当从 ViewModel 执行后台操作时，情况略有不同。通常，ViewModel 不从 DispatcherObject 继承。它们是执行 INotifyPropertyChanged 接口的 Plain Old CLR Objects (POCO)。
因为 ViewModel 是一个 POCO，它不能访问 Dispatcher 属性，因此我需要通过另一种方式来访问主线程，以将操作加入队列中。这是 MVVM Light DispatcherHelper 组件的作用。
实际上，该类所做的是将主线程的调度程序保存在静态属性中，并公开一些实用工具方法，以便通过便捷且一致的方式访问。为了实现正常功能，需要在主线程上初始化该类。
最好应在应用程序生命周期的初期进行此操作，使应用程序一开始便能够访问这些功能。通常，在 MVVM Light 应用程序中，DispatcherHelper 在 App.xaml.cs 中进行初始化，App.xaml.cs 是定义应用程序启动类的文件。在 Windows Phone 中，在应用程序的主框架刚刚创建之后，在 InitializePhoneApplication 方法中调用 DispatcherHelper.Initialize。在 WPF 中，该类是在 App 构造函数中进行初始化的。在 Windows 8 中，在窗口激活之后便立刻在 OnLaunched 中调用 Initialize 方法。
完成了对 DispatcherHelper.Initialize 方法的调用后，DispatcherHelper 类的 UIDispatcher 属性包含对主线程的调度程序的引用。相对而言很少直接使用该属性，但如果需要可以这样做。但最好使用 CheckBeginInvokeOnUi 方法。此方法将委托视为参数。
所以将上述代码改装程：
View代码（学过Bind和Command之后应该很好理解下面这段代码，没什么特别的）：
1 <Grid> 2 <Grid.Resources> 3 <Style TargetType="{x:Type Border}" x:Key="ProcessBarBorder"> 4 <Setter Property="BorderBrush" Value=http://www.mamicode.com/"LightGray" ></Setter> 5 <Setter Property="BorderThickness" Value=http://www.mamicode.com/"1" ></Setter> 6 <Setter Property="Background" Value=http://www.mamicode.com/"White" ></Setter> 7 </Style> 8 </Grid.Resources> 9 10 <!-- 延迟框 -->11 <Grid HorizontalAlignment="Stretch" VerticalAlignment="Stretch" >12 <Border Style="{StaticResource ProcessBarBorder}" Padding="5" Visibility="{Binding IsWaitingDisplay,Converter={StaticResource boolToVisibility}}" Panel.ZIndex="999" HorizontalAlignment="Center" VerticalAlignment="Center" Height="50">13 <StackPanel Orientation="Vertical" VerticalAlignment="Center" >14 <ProgressBar Value=http://www.mamicode.com/"{Binding ProcessRange}" Maximum="100" Width="400" Height="5" ></ProgressBar>15 <TextBlock Text="{Binding ProcessRange,StringFormat=‘执行进度:\{0\}/100‘}" Margin="0,10,0,0" ></TextBlock>16 </StackPanel>17 </Border>18 </Grid>19 20 <StackPanel Orientation="Vertical" IsEnabled="{Binding IsEnableForm}" >21 <StackPanel>22 <DataGrid ItemsSource="{Binding UserList}" AutoGenerateColumns="False" CanUserAddRows="False" 23 CanUserSortColumns="False" Margin="10" AllowDrop="True" IsReadOnly="True" >24 <DataGrid.Columns>25 <DataGridTextColumn Header="学生姓名" Binding="{Binding UserName}" Width="100" />26 <DataGridTextColumn Header="学生家庭地址" Binding="{Binding UserAdd}" Width="425" >27 <DataGridTextColumn.ElementStyle>28 <Style TargetType="{x:Type TextBlock}">29 <Setter Property="TextWrapping" Value=http://www.mamicode.com/"Wrap"/>30 <Setter Property="Height" Value=http://www.mamicode.com/"auto"/>31 </Style>32 </DataGridTextColumn.ElementStyle>33 </DataGridTextColumn>34 <DataGridTextColumn Header="电话" Binding="{Binding UserPhone}" Width="100" />35 <DataGridTextColumn Header="性别" Binding="{Binding UserSex}" Width="100" />36 </DataGrid.Columns>37 </DataGrid>38 </StackPanel>39 40 <StackPanel Orientation="Horizontal" Margin="10,10,10,10">41 <StackPanel Orientation="Vertical" Margin="0,0,10,0" >42 <StackPanel Orientation="Horizontal" Margin="0,0,0,5" >43 <TextBlock Text="学生姓名" Width="80" ></TextBlock>44 <TextBox Text="{Binding User.UserName}" Width="200" />45 </StackPanel>46 <StackPanel Orientation="Horizontal" Margin="0,0,0,5">47 <TextBlock Text="学生电话" Width="80" ></TextBlock>48 <TextBox Text="{Binding User.UserPhone}" Width="200" />49 </StackPanel>50 <StackPanel Orientation="Horizontal" Margin="0,0,0,5">51 <TextBlock Text="学生家庭地址" Width="80"></TextBlock>52 <TextBox Text="{Binding User.UserAdd}" Width="200"/>53 </StackPanel>54 <StackPanel Orientation="Horizontal" Margin="0,0,0,5" >55 <TextBlock Text="学生性别" Width="80" ></TextBlock>56 <TextBox Text="{Binding User.UserSex}" Width="200" />57 </StackPanel>58 <StackPanel>59 <Button Content="提交" Width="100" Command="{Binding AddRecordCmd}" ></Button>60 </StackPanel>61 </StackPanel>62 </StackPanel>63 64 </StackPanel>65 </Grid>
ViewModel代码：
（先初始化 DispatcherHelper，再调用 CheckBeginInvokeOnUI 方法来实现对UI线程的调度）
1 public class DispatcherHelperViewModel:ViewModelBase 2 { 3 /// <summary> 4 /// 构造行数 5 /// </summary> 6 public DispatcherHelperViewModel() 7 { 8 InitData(); 9 DispatcherHelper.Initialize(); 10 } 11 12 13 #region 全局属性 14 15 private ObservableCollection<UserParam> userList; 16 /// <summary> 17 /// 数据列表 18 /// </summary> 19 public ObservableCollection<UserParam> UserList 20 { 21 get { return userList; } 22 set { userList = value; RaisePropertyChanged(() => UserList); } 23 } 24 25 private UserParam user; 26 /// <summary> 27 /// 当前用户信息 28 /// </summary> 29 public UserParam User 30 { 31 get { return user; } 32 set { user = value; RaisePropertyChanged(()=>User); } 33 } 34 35 36 private Boolean isEnableForm; 37 /// <summary> 38 /// 是否表单可用 39 /// </summary> 40 public bool IsEnableForm 41 { 42 get { return isEnableForm; } 43 set { isEnableForm = value; RaisePropertyChanged(()=>IsEnableForm); } 44 } 45 46 private Boolean isWaitingDisplay; 47 /// <summary> 48 /// 是都显示延迟旋转框 49 /// </summary> 50 public bool IsWaitingDisplay 51 { 52 get{ return isWaitingDisplay; } 53 set{ isWaitingDisplay = value; RaisePropertyChanged(()=>IsWaitingDisplay);} 54 } 55 56 private Int32 processRange; 57 /// <summary> 58 /// 进度比例 59 /// </summary> 60 public int ProcessRange 61 { 62 get { return processRange; } 63 set { processRange = value; RaisePropertyChanged(()=>ProcessRange);} 64 } 65 66 #endregion 67 68 69 #region 全局命令 70 private RelayCommand addRecordCmd; 71 /// <summary> 72 /// 添加资源 73 /// </summary> 74 public RelayCommand AddRecordCmd 75 { 76 get 77 { 78 if (addRecordCmd == null) addRecordCmd = new RelayCommand(()=>ExcuteAddRecordCmd()); 79 return addRecordCmd; 80 } 81 set 82 { 83 addRecordCmd = value; 84 } 85 } 86 #endregion 87 88 89 #region 辅助方法 90 /// <summary> 91 /// 初始化数据 92 /// </summary> 93 private void InitData() 94 { 95 UserList = new ObservableCollection<UserParam>() 96 { 97 new UserParam(){ UserName="周杰伦", UserAdd="周杰伦地址", UserPhone ="88888888", UserSex="男" }, 98 new UserParam(){ UserName="刘德华", UserAdd="刘德华地址", UserPhone ="88888888", UserSex="男" }, 99 new UserParam(){ UserName="刘若英", UserAdd="刘若英地址", UserPhone ="88888888", UserSex="女" }100 };101 User = new UserParam();102 IsEnableForm = true;103 IsWaitingDisplay = false;104 }105 106 /// <summary>107 /// 执行命令108 /// </summary>109 private void ExcuteAddRecordCmd()110 {111 UserParam up = new UserParam { UserAdd = User.UserAdd, UserName = User.UserName, UserPhone = User.UserPhone, UserSex = User.UserSex };112 CreateUserInfoHelper creatUser = new CreateUserInfoHelper(up);113 creatUser.CreateProcess += new EventHandler<CreateUserInfoHelper.CreateArgs>(CreateProcess);114 creatUser.Create();115 IsEnableForm = false;116 IsWaitingDisplay = true;117 }118 119 /// <summary>120 /// 创建进度121 /// </summary>122 /// <param name="sender"></param>123 /// <param name="args"></param>124 private void CreateProcess(object sender, CreateUserInfoHelper.CreateArgs args)125 {126 DispatcherHelper.CheckBeginInvokeOnUI(() =>127 {128 if (args.isFinish)129 {130 if (args.userInfo != null)131 {132 UserList.Add(args.userInfo);133 }134 135 IsEnableForm = true;136 IsWaitingDisplay = false;137 }138 else139 {140 ProcessRange = args.process;141 } 142 });143 }144 #endregion145 146 }
结果如下：
示例代码下载
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利刃 MVVMLight 8：DispatchHelper在多线程和调度中的使用
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