探討WinForm不同代碼的實(shí)現(xiàn)
WinForm看上去有些深?yuàn)W，在這里我們將探討WinForm二三事，希望通過(guò)以下的文字，能讓大家在開(kāi)發(fā)過(guò)程中對(duì)WinForm有更深入的了解和認(rèn)識(shí)。
在進(jìn)入正文之前，想請(qǐng)大家先欣賞下面兩段代碼：
- //這是一個(gè)控制臺(tái)程序，請(qǐng)先添加System.Windows.Form.dll的引用
- using System.Windows.Form;
- public class ConsoleApplicationShowDialog
- {
- static void Main()
- {
- Form frm = new Form();
- frm.ShowDialog();
- }
- }
兩個(gè)代碼片段都是控制臺(tái)程序(編譯的時(shí)候,請(qǐng)選擇ConsoleApplication類(lèi)型編譯)。這兩段程序***的區(qū)別就在于顯示窗體的時(shí)候***個(gè)使用ShowDialog（就是所謂的模態(tài)窗體），第二個(gè)使用Show(也就是所謂的非模態(tài)窗體)。
經(jīng)過(guò)測(cè)試我們發(fā)現(xiàn)，使用Show顯示出來(lái)的窗體一顯示就死在那里了，不響應(yīng)用戶的輸入，如果你在窗體上放一個(gè)按鈕，甚至發(fā)現(xiàn)按鈕都無(wú)法顯示，點(diǎn)擊也無(wú)任何響應(yīng)。而是用ShowDialog顯示出來(lái)的窗體卻不一樣，可以響應(yīng)用戶的輸入。這是什么原因呢？
為了找到問(wèn)題的根源，我們來(lái)看看Show方法和ShowDialog方法實(shí)現(xiàn)的區(qū)別。Show方法是在Control里定義的，F(xiàn)orm間接的派生自Control類(lèi)（看起來(lái)這里是一個(gè)組合模式哦），Show方法代碼：
- public void Show()
- {
- this.Visible = true;
- }
Show方法的代碼相當(dāng)?shù)暮?jiǎn)單，做的工作僅僅就是將窗體顯示出來(lái)，那前面第二段代碼應(yīng)該與下面的代碼作用是一樣的：
- //這是一個(gè)控制臺(tái)程序，請(qǐng)先添加System.Windows.Form.dll的引用
- using System.Windows.Form;
- public class ConsoleApplicationShow
- {
- static void Main()
- {
- Form frm = new Form();
- frm.Visible = true;
- }
- }
現(xiàn)在再來(lái)看看ShowDialog方法，ShowDialog方法有些復(fù)雜，但是在這百來(lái)行代碼中，應(yīng)該有一條你很熟悉：
- public DialogResult ShowDialog(IWin32Window owner)
- {
- //...省略
- Application.RunDialog(this);
- //...省略
- }
哦,這行代碼跟我們千千萬(wàn)萬(wàn)個(gè)WinForm程序的啟動(dòng)部分相當(dāng)類(lèi)似：
- public class Program
- {
- static void Main()
- {
- Form frm = new Form();
- Application.Run(frm);
- }
- }
MSDN對(duì)Application.Run的說(shuō)明是：
Begins running a standard application message loop on the current thread, and makes the specified form visible.在當(dāng)前的線程上啟動(dòng)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用程序“消息循環(huán)”，并且顯示指定的窗體，下面是Application.Run的代碼：
- public static void Run(Form mainForm){
- ThreadContext.FromCurrent().RunMessageLoop(-1, new
- ApplicationContext(mainForm));
- }
哦？什么是消息循環(huán)？如果你是直接進(jìn)入.Net開(kāi)發(fā)的，沒(méi)有經(jīng)過(guò)Win32時(shí)代的洗禮，那可能對(duì)這個(gè)消息循環(huán)并不是很清楚，在你眼里只有注冊(cè)事件，處理事件。雖然.Net通過(guò)封裝，簡(jiǎn)化了消息循環(huán)這種處理用戶點(diǎn)擊等事件的編程模型，但是.Net底下還是Win32，有的時(shí)候我們還是得了解一下，對(duì)理解有些問(wèn)題可能有幫助（后面會(huì)提到）。
消息循環(huán)(Message Loop)
說(shuō)Application.Run啟動(dòng)一個(gè)消息循環(huán)，那么什么是消息循環(huán)呢？看下面的代碼：
- MSG msg;
- while(GetMessage(&msg,NULL,0,0)){
- TranslateMessage(&msg);
- DispatchMessage(&msg);
- }
這是一段幾乎所有使用Win32 API編寫(xiě)Windows Application的程序里都有的代碼。這就是一個(gè)消息循環(huán)。你不需要透徹的理解上面這段代碼，你只需要了解這么一個(gè)意思：
Windows為每個(gè)Windows程序都維護(hù)了一個(gè)消息隊(duì)列，當(dāng)有用戶輸入事件的時(shí)候，Windows就把這個(gè)事件轉(zhuǎn)換為一個(gè)稱之為“消息”的東東（也就是上面代碼中的MSG結(jié)構(gòu)），在這個(gè)消息里包含有一些信息，比如鼠標(biāo)點(diǎn)擊的點(diǎn)啊，消息的類(lèi)型啊等等。而上面的while循環(huán)中的GetMessage方法就是不斷的從這個(gè)消息隊(duì)列里取消息出來(lái)，然后處理，這樣窗體就能響應(yīng)用戶的輸入了。
通過(guò)上面的討論，我們現(xiàn)在大概明白了為啥Show和ShowDialog區(qū)別這么大呢，原來(lái)ShowDialog啟動(dòng)了一個(gè)消息循環(huán)，這樣用ShowDialog顯示出來(lái)的窗體就能響應(yīng)用戶的輸入事件了，而Show僅僅是設(shè)置一下窗體的Visible屬性，并沒(méi)有啟動(dòng)一個(gè)消息循環(huán)，使用Show顯示出來(lái)的窗體也就無(wú)法響應(yīng)用戶的輸入事件了，也就是死在那里了。
上面說(shuō)，GetMessage取出消息，然后處理，那在哪兒處理呢？在Win32程序中我們還可以看到這樣的片段：
- LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hwnd,UINT message,WPARAM
- wParam,LPARAM lParam){
- switch(message) {
- case WM_CREATE: //處理窗體創(chuàng)建事件
- return 0;
- case WM_PAINT: //處理窗體繪制事件
- return 0; //更多事件，比如按鈕點(diǎn)擊等
- }
- }
啊，好丑陋的處理方式。原來(lái)是根據(jù)message的類(lèi)型，做出不同的處理，而Windows定義了一大堆WM_開(kāi)頭的東東。可我們可愛(ài)的.Net，WinForm里面優(yōu)美的事件處理模型就是基于這個(gè)之上的，通過(guò)上面的代碼，和你在.Net里使用事件的感觸你是否能想象出.Net是如何封裝這個(gè)過(guò)程的？
WinForm中的消息處理
實(shí)際上在.Net的WinForm中，消息處理的影子還是存在的，并沒(méi)有消失得無(wú)影無(wú)蹤，在Form中還有這么一個(gè)protected的方法：
- protected override void WndProc(ref Message m){
- switch (m.Msg) {
- case 0x10://......
- case 0x11: //....
- }
- base.WndProc(ref m);}
哦,原來(lái)與Win32里面的那個(gè)一模一樣。實(shí)際上通過(guò)重寫(xiě)這個(gè)方法我們可以實(shí)現(xiàn)一些正常做法難以實(shí)現(xiàn)的東東。
為什么耗時(shí)操作要異步
談了這么多，我們來(lái)談一點(diǎn)我們身邊的事情。你應(yīng)該碰到過(guò)這樣一個(gè)場(chǎng)景：編寫(xiě)一個(gè)程序，點(diǎn)擊一個(gè)按鈕之后要做一個(gè)比較耗時(shí)的操作，比如要更新一大批數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫(kù)，這個(gè)時(shí)候程序就像本文開(kāi)頭那個(gè)程序一樣，死掉了。用戶不管怎么點(diǎn)擊，程序變成灰色，標(biāo)題欄上還顯示一個(gè)“沒(méi)有響應(yīng)”，有的程序甚至連個(gè)提示都不給，用戶以為真的死掉了，氣急敗壞的啪嚓一下把程序關(guān)了，耗時(shí)操作進(jìn)行到一半就這樣被無(wú)情終止。這是為什么呢？
通過(guò)前面的討論，我們知道，響應(yīng)用戶的輸入就是靠消息循環(huán)，而消息循環(huán)就是在當(dāng)前的線程上，也就是我們所謂的那個(gè)UI線程，如果一個(gè)耗時(shí)操作也同在UI線程上，那么消息循環(huán)就“卡著”了，也就無(wú)法處理后續(xù)的消息，程序也就假死了。
那我們?nèi)绾翁幚磉@種耗時(shí)操作呢？當(dāng)然就是將這個(gè)耗時(shí)操作放到另外一個(gè)線程中，不占用UI線程，讓消息循環(huán)得以繼續(xù)的進(jìn)行下去。
原文標(biāo)題：WinForm二三事
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