Работа с контролами из фонового потока

Ситуация следующая: 


имеется окно с кнопкой button1 и меткой label1.
по кнопке запускается какая-то долгая операция, в отдельном потоке.
по завершению операции нужно вывести результат label1.


При попытке поменять значение label1.Text код падает с исключением InvalidOperationException: 

WinForms: 


  Cross-thread operation not valid: Control 'label1' accessed from a thread other than the thread it was created on.
  
  Недопустимая операция в нескольких потоках: попытка доступа к элементу управления 'label1' не из того потока, в котором он был создан.


WPF: 


  The calling thread cannot access this object because a different thread owns it.
  
  Вызывающий поток не может получить доступ к данному объекту, так как владельцем этого объекта является другой поток.


Пример кода:

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    (new Thread((s) =>
        {
            var result = Worker.SomeLongOperation();

            // следующая строчка падает c InvalidOperationException:
            this.label1.Text = result;
        })).Start();
}

class Worker
{
    public static string SomeLongOperation()
    {
        Thread.Sleep(1000);
        return "результат";
    }
}

    

Ответы

Ответ 1

Решение для .NET 4.0 и более поздних версий

Использовать Асинхронную модель на основе задач (TAP) и ключевые слова async-await:

private async void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    string result = await Task.Factory.StartNew(
                                             () => Worker.SomeLongOperation(),  
                                             TaskCreationOptions.LongRunning);

    this.label1.Text = result;
}


Преимущества:


Код значительно короче других вариантов, вызовы записаны в той последовательности, в которой они выполняются.
Никаких коллбеков и ручной работы с потоками.
async не дает обработчику события завершиться, но при этом не блокирует UI.
TaskCreationOptions.LongRunning подсказывает планировщику, что операция будет действительно долгой, и для ее выполнения не стоит использовать пул потоков.


Встроенная поддержка ключевых слова async/await появились в .NET 4.5 и Visual Studio 2013. 

Данное решение также может быть использовано для .NET 4.0 и Silverlight 5, если используетс
версия Visual Studio не ниже 2012. Для этого нужно установить пакет Microsoft.Bcl.Async из NuGet.

Решение с отображением прогресса выполнения

Если в процессе выполнения нужно отображать прогресс или промежуточные результаты из второго потока, то можно использовать класс Progress:

private async void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    var progress = new Progress(s => label1.Text = s);

    string result = await Task.Factory.StartNew(
                                             () => Worker.SomeLongOperation(progress),
                                             TaskCreationOptions.LongRunning);

    this.label1.Text = result;
}

class Worker
{
    public static string SomeLongOperation(IProgress progress)
    {
        // Perform a long running work...
        for (var i = 0; i < 10; i++)
        {
            Task.Delay(500).Wait();
            progress.Report(i.ToString());
        }
        return "результат";
    }
}


Progress захватывает SynchronizationContext в момент создания, и использует его для выполнения операций, избавляя от ручных вызовов Invoke.

Решение для .NET 3.5 и более ранних версий

Использовать Invoke/BeginInvoke:

// WinForms:
this.label1.BeginInvoke((MethodInvoker)(() => this.label1.Text = result));

// WPF:
Dispatcher.BeginInvoke((Action)(() => this.label1.Content = result)); 


Для .NET 2.0, в котором еще не было лямбд, эквивалентный код записывается с помощью анонимных делегатов:

// WinForms:
this.label1.BeginInvoke((MethodInvoker)(delegate { this.label1.Text = result; });

// WPF:
Dispatcher.BeginInvoke((Action)(delegate { this.label1.Content = result; }); 


Полный код:

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    (new Thread((s) =>
        {
            var result = Worker.SomeLongOperation();

            this.label1.BeginInvoke((MethodInvoker)(() => this.label1.Text = result));

        })).Start();
}


BeginInvoke поставит код на выполнение в тот поток, в котором был создан label1 
продолжит выполнение фонового потока. При использовании Invoke вместо BeginInvoke фоновый поток будет приостановлен до завершения выполнения кода в UI потоке.


Ответ 2

Еще есть пример для UI для безопасного вызова из не главного потока.

Чтобы взаимодействовать с элементами интерфейса из другого thread

  void SomeAsyncMethod()
  {
      // Do some work             

      if (this.InvokeRequired)
      {
          this.Invoke((MethodInvoker)(() =>
              {
                  DoUpdateUI();

              }
          ));
      }
      else
      {
          DoUpdateUI();
      }
  }

  void DoUpdateUI()
  {
      // Your UI update code here
  }


Здесь this.Invoke метод контрола