从次要线程更新控件：Invoke的性能是否关键？

Question

从次要线程更新控件：Invoke的性能是否关键？

c#multithreadingcontrolsinvokebegininvoke

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我正在开发的C#应用程序主要涉及对来自相机的图像进行操作并将其打印在PictureBox上。它有一个用C++编写的库(imgcam)，可以从网络摄像头中检索图像并复制它们(imgcam_copy)，然后将它们传递给请求它们的托管代码。反过来，应用程序的托管部分由执行while循环的辅助线程组成，该循环从非托管库中获取图像并将其打印到PictureBox上。

一切都运行良好，最棘手的部分是从非托管到托管代码的动态资源管理，这方面我清楚地知道自己在做什么（至少我希望如此），但问题在于编写使线程正常工作所需的代码。实际上，在浏览了几个小时的网页之后，有许多事情对我来说还不清楚。

我被迫使用UI线程打印图像，因此必须依赖Invoke。

    delegate void setImageCallback(Image img);
    private void showFrame(Image img)
    {
        if (pboxCam.InvokeRequired)
        {
            this.Invoke(new setImageCallback(showFrame), img);
        }
        else
        {
            pboxCam.Image = img;
        }
    }

我有很多问题：

1）Invoke是一个昂贵的操作吗？我尽力减少对图像主要操作的执行时间，但是在显示结果时浪费部分收益会让人失望。

2）您认为是使用同步Invoke还是异步BeginInvoke + 图像复制更好？

3）将图片作为函数参数而不是访问类成员可能有帮助吗？

    private delegate void setImageCallback();
    private void showFrame()
    {
        if (pboxCam.InvokeRequired)
        {
            this.Invoke(new setImageCallback(showFrame));
        }
        else
        {
            pboxCam.Image = cm.bitmap;
        }
    }

4）也许你不会担心性能问题，但我想知道你是否关心线程安全问题。UI线程只想显示一张图片，而非UI线程则在复制它，依赖于异步机制真的不安全吗？

- Giuseppe Dini

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Jim Mischel · Accepted Answer

调用Invoke的开销仅在于它涉及线程上下文切换和（可能）等待UI线程可用。但是，如果您的UI线程没有忙于做大量其他工作，并且您不尝试每秒进行数百次picturebox更新，则不太可能出现明显问题。如果图像具有任何重要大小，则绘制像素将需要花费大量时间，使得Invoke所需的微秒数量微不足道。

更重要的是，您必须在UI线程上执行更新。因此，您要么在UI线程上执行所有处理，要么使用Invoke将更新传输到UI线程。由于您不希望占用UI线程进行计算，因此您实际上没有选择。

将img作为函数参数或类成员之间的差异微不足道。 BeginInvoke可能很有用，但您必须小心。 BeginInvoke所做的只是排队请求，以便您的后台线程可以继续工作，UI线程可以在有时间时更新其显示。通过BeginInvoke排队如此多的请求非常容易，以至于UI线程花费接近其时间来处理这些请求，而其余UI似乎因用户发起的操作被塞入队列中的更新操作后而锁定。如果您每秒进行许多十几次图像更新，当然取决于图像大小，则您的UI线程永远无法赶上。您的UI将锁定，并最终会耗尽内存以排队请求。

在这里的主要性能瓶颈似乎是对图像进行计算，然后显示图像。这两个操作都非常耗时，以至于您在Invoke中花费的任何时间都可能不相关。

如果您的程序使用Invoke的性能足够好，则最好将其保留为原样。您可以尝试使用BeginInvoke，但是正如您所说，这将需要克隆图像。此外，您可能会遇到锁定的UI。

简而言之，对于您的问题的答案是“取决于情况”。我不了解您的图像处理或完成该处理所需的时间。如果您感到好奇，请尝试使用BeginInvoke并查看。最坏的情况是您的程序崩溃，您必须返回使用Invoke。但一定要在长时间内进行彻底测试。

您的最后一个问题不清楚。如果您问是否在后台线程上进行UI更新是否危险，则答案是“是！”在除UI线程以外的任何线程上更新UI可能会导致各种奇怪和奇妙的错误，有时几乎不可能复制，并且非常难以跟踪。 Windows期望UI元素在单个线程上更新。