本文主要讲讲C#窗体的程序中一个经常遇到的情况,就是在退出窗体的时候的,发生了退出的异常。
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我们先来看看一个典型的场景,定时从PLC或是远程服务器获取数据,然后更新界面的标签,基本上实时更新的。我们可以把模型简化,简化到一个form窗体里面,开线程定时读取
public partial class Form1 : Form { public Form1( ) { InitializeComponent( ); } private void Form1_Load( object sender, EventArgs e ) { thread = new System.Threading.Thread( new System.Threading.ThreadStart( ThreadCapture ) ); thread.IsBackground = true; thread.Start( ); } private void ThreadCapture( ) { System.Threading.Thread.Sleep( 200 ); while (true) { // 我们假设这个数据是从PLC或是远程服务器获取到的,因为可能比较耗时,我们放在了后台线程获取,并且处于一直运行的状态 // 我们还假设获取数据的频率是200ms一次,然后把数据显示出来 int data = random.Next( 1000 ); // 接下来是跨线程的显示 Invoke( new Action( ( ) => { label1.Text = data.ToString( ); } ) ); System.Threading.Thread.Sleep( 200 ); } } private System.Threading.Thread thread; private Random random = new Random( ); } }
我们很有可能这么写,当我们点击了窗口的时候,会出现如下的异常
发送这个问题的根本原因在于,当你点击了窗体关闭,窗体所有的组件开始释放资源,但是线程还没有立即关闭,所以针对上诉的代码,我们来进行优化。
1. 优化不停的创建委托实例
private void ThreadCapture( ) { showInfo = new Action<string>( m => { label1.Text = m; } ); System.Threading.Thread.Sleep( 200 ); while (true) { // 我们假设这个数据是从PLC或是远程服务器获取到的,因为可能比较耗时,我们放在了后台线程获取,并且处于一直运行的状态 // 我们还假设获取数据的频率是200ms一次,然后把数据显示出来 int data = random.Next( 1000 ); // 接下来是跨线程的显示 Invoke( showInfo, data.ToString( ) ); System.Threading.Thread.Sleep( 200 ); } } private Action<string> showInfo; private System.Threading.Thread thread; private Random random = new Random( );
这样就避免了每隔200ms频繁的创建委托实例,这些委托实例在GC回收数据时又要占用内存消耗,随便用户感觉不出来,但是良好的开发习惯就用更少的内存,执行很多的东西。
我刚开始思考如果避免退出异常的时候,既然它报错为空,我就加个判断呗
private void ThreadCapture( ) { showInfo = new Action<string>( m => { label1.Text = m; } ); System.Threading.Thread.Sleep( 200 ); while (true) { // 我们假设这个数据是从PLC或是远程服务器获取到的,因为可能比较耗时,我们放在了后台线程获取,并且处于一直运行的状态 // 我们还假设获取数据的频率是200ms一次,然后把数据显示出来 int data = random.Next( 1000 ); // 接下来是跨线程的显示 if(IsHandleCreated && !IsDisposed) Invoke( showInfo, data.ToString( ) ); System.Threading.Thread.Sleep( 200 ); } }
显示界面的时候,判断下句柄是否创建,当前是否被释放。出现异常的频率少了,但是还是会出。下面提供了一个简单粗暴的思路,既然报错已释放,我就捕获异常
private void ThreadCapture( ) { showInfo = new Action<string>( m => { label1.Text = m; } ); System.Threading.Thread.Sleep( 200 ); while (true) { // 我们假设这个数据是从PLC或是远程服务器获取到的,因为可能比较耗时,我们放在了后台线程获取,并且处于一直运行的状态 // 我们还假设获取数据的频率是200ms一次,然后把数据显示出来 int data = random.Next( 1000 ); try { // 接下来是跨线程的显示 if (IsHandleCreated && !IsDisposed) Invoke( showInfo, data.ToString( ) ); } catch (ObjectDisposedException) { break; } catch { throw; } System.Threading.Thread.Sleep( 200 ); } }
这样子就简单粗暴的解决了,但是还是觉得不太好,所以不采用try..catch,换个思路,我自己新增一个标记,指示窗体是否显示出来。当窗体关闭的时候,复位这个标记
private void ThreadCapture( ) { showInfo = new Action<string>( m => { label1.Text = m; } ); isWindowShow = true; System.Threading.Thread.Sleep( 200 ); while (true) { // 我们假设这个数据是从PLC或是远程服务器获取到的,因为可能比较耗时,我们放在了后台线程获取,并且处于一直运行的状态 // 我们还假设获取数据的频率是200ms一次,然后把数据显示出来 int data = random.Next( 1000 ); // 接下来是跨线程的显示 if (isWindowShow) Invoke( showInfo, data.ToString( ) ); else break; System.Threading.Thread.Sleep( 200 ); } } private bool isWindowShow = false; private Action<string> showInfo; private System.Threading.Thread thread; private Random random = new Random( ); private void Form1_FormClosing( object sender, FormClosingEventArgs e ) { isWindowShow = false; }
整个程序变成了这个样子,我们再多次测试测试,还是经常会出,这时候我们需要考虑更深层次的事了,我程序退出的时候需要做什么事?把采集线程关掉,停止刷新,这时候才能真正的退出
这时候就需要同步技术了,我们继续改造
private void ThreadCapture( ) { showInfo = new Action<string>( m => { label1.Text = m; } ); isWindowShow = true; System.Threading.Thread.Sleep( 200 ); while (true) { // 我们假设这个数据是从PLC或是远程服务器获取到的,因为可能比较耗时,我们放在了后台线程获取,并且处于一直运行的状态 // 我们还假设获取数据的频率是200ms一次,然后把数据显示出来 int data = random.Next( 1000 ); // 接下来是跨线程的显示,并检测窗体是否关闭 if (isWindowShow) Invoke( showInfo, data.ToString( ) ); else break; System.Threading.Thread.Sleep( 200 ); // 再次检测窗体是否关闭 if (!isWindowShow) break; } // 通知主界面是否准备退出 resetEvent.Set( ); } private System.Threading.AutoResetEvent resetEvent = new System.Threading.AutoResetEvent( false ); private bool isWindowShow = false; private Action<string> showInfo; private System.Threading.Thread thread; private Random random = new Random( ); private void Form1_FormClosing( object sender, FormClosingEventArgs e ) { isWindowShow = false; resetEvent.WaitOne( ); } }
根据思路我们写出了这个代码。运行了一下,结果卡住不动了,分析下原因是刚点击退出的时候,如果发现了Invoke显示的时候,就会形成死锁,所以方式一,改下下面的机制
private void ThreadCapture( ) { showInfo = new Action<string>( m => { label1.Text = m; } ); isWindowShow = true; System.Threading.Thread.Sleep( 200 ); while (true) { // 我们假设这个数据是从PLC或是远程服务器获取到的,因为可能比较耗时,我们放在了后台线程获取,并且处于一直运行的状态 // 我们还假设获取数据的频率是200ms一次,然后把数据显示出来 int data = random.Next( 1000 ); // 接下来是跨线程的显示,并检测窗体是否关闭 if (isWindowShow) BeginInvoke( showInfo, data.ToString( ) ); else break; System.Threading.Thread.Sleep( 200 ); // 再次检测窗体是否关闭 if (!isWindowShow) break; } // 通知主界面是否准备退出 resetEvent.Set( ); } private System.Threading.AutoResetEvent resetEvent = new System.Threading.AutoResetEvent( false ); private bool isWindowShow = false; private Action<string> showInfo; private System.Threading.Thread thread; private Random random = new Random( ); private void Form1_FormClosing( object sender, FormClosingEventArgs e ) { isWindowShow = false; resetEvent.WaitOne( ); }
Invoke的时候改成异步的机制,就可以解决这个问题,但是BeginInvoke方法并不是特别的安全的方式,而且我们在退出的时候有可能会卡那么一会会,我们需要想想有没有更好的机制。
如果我们做一个等待的退出的窗口会不会更好?既不卡掉主窗口,又可以完美的退出,我们新建一个小窗口
去掉了边框,界面就是这么简单,然后改造代码
public partial class FormQuit : Form { public FormQuit( Action action ) { InitializeComponent( ); this.action = action; } private void FormQuit_Load( object sender, EventArgs e ) { } // 退出前的操作 private Action action; private void FormQuit_Shown( object sender, EventArgs e ) { // 调用操作 action.Invoke( ); Close( ); } }
我们只要把这个退出前的操作传递给退出窗口即可以
private void ThreadCapture( ) { showInfo = new Action<string>( m => { label1.Text = m; } ); isWindowShow = true; System.Threading.Thread.Sleep( 200 ); while (true) { // 我们假设这个数据是从PLC或是远程服务器获取到的,因为可能比较耗时,我们放在了后台线程获取,并且处于一直运行的状态 // 我们还假设获取数据的频率是200ms一次,然后把数据显示出来 int data = random.Next( 1000 ); // 接下来是跨线程的显示,并检测窗体是否关闭 if (isWindowShow) Invoke( showInfo, data.ToString( ) ); else break; System.Threading.Thread.Sleep( 200 ); // 再次检测窗体是否关闭 if (!isWindowShow) break; } // 通知主界面是否准备退出 resetEvent.Set( ); } private System.Threading.AutoResetEvent resetEvent = new System.Threading.AutoResetEvent( false ); private bool isWindowShow = false; private Action<string> showInfo; private System.Threading.Thread thread; private Random random = new Random( ); private void Form1_FormClosing( object sender, FormClosingEventArgs e ) { FormQuit formQuit = new FormQuit( new Action(()=> { isWindowShow = false; resetEvent.WaitOne( ); } )); formQuit.ShowDialog( ); } }
至此你的程序再也不会出现上面的对象已经被释放的异常了,退出的窗体显示时间不定时,0-200毫秒。为了有个明显的逗留作用,我们多睡眠200ms,这样我们就完成了最终的程序,如下:
public partial class Form1 : Form { public Form1( ) { InitializeComponent( ); } private void Form1_Load( object sender, EventArgs e ) { thread = new System.Threading.Thread( new System.Threading.ThreadStart( ThreadCapture ) ); thread.IsBackground = true; thread.Start( ); } private void ThreadCapture( ) { showInfo = new Action<string>( m => { label1.Text = m; } ); isWindowShow = true; System.Threading.Thread.Sleep( 200 ); while (true) { // 我们假设这个数据是从PLC或是远程服务器获取到的,因为可能比较耗时,我们放在了后台线程获取,并且处于一直运行的状态 // 我们还假设获取数据的频率是200ms一次,然后把数据显示出来 int data = random.Next( 1000 ); // 接下来是跨线程的显示,并检测窗体是否关闭 if (isWindowShow) Invoke( showInfo, data.ToString( ) ); else break; System.Threading.Thread.Sleep( 200 ); // 再次检测窗体是否关闭 if (!isWindowShow) {System.Threading.Thread.Sleep(50);break;} } // 通知主界面是否准备退出 resetEvent.Set( ); } private System.Threading.AutoResetEvent resetEvent = new System.Threading.AutoResetEvent( false ); private bool isWindowShow = false; private Action<string> showInfo; private System.Threading.Thread thread; private Random random = new Random( ); private void Form1_FormClosing( object sender, FormClosingEventArgs e ) { FormQuit formQuit = new FormQuit( new Action(()=> { System.Threading.Thread.Sleep( 200 ); isWindowShow = false; resetEvent.WaitOne( ); } )); formQuit.ShowDialog( ); } }
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