在多執行緒環境中使用 Windows 執行階段物件

發行項
04/16/2024

本文說明 .NET Framework 如何處理從 C# 和 Visual Basic 程式碼到 Windows 執行階段或 Windows 執行階段元件所提供物件的呼叫。

在 .NET Framework 中，預設情況下您可以從多個執行緒存取任何物件，而無需特殊處理。您只需要對該物件的參考。在 Windows 執行階段中，這類物件稱為敏捷。大多數 Windows 執行階段類別都是敏捷的，但也有少數類別不是，甚至敏捷類別也可能需要特殊處理。

只要有可能，通用語言執行平台 (CLR) 就會將來自其他來源 (例如 Windows 執行階段) 的物件視為 .NET Framework 物件：

如果物件實作 IAgileObject 介面，或具有 MarshalingType.Agile 的 MarshalingBehaviorAttribute 屬性，則 CLR 會將其視為敏捷物件。
如果 CLR 可以將呼叫從執行該呼叫的執行緒封送到目標物件的執行緒內容，那麼它會透明地執行此作業。
如果物件具有 MarshalingType.None 的 MarshalingBehaviorAttribute 屬性，則該類別不提供封送資訊。 CLR 無法封送該呼叫，因此它會擲回 InvalidCastException 例外狀況，並顯示一則訊息，指示該物件只能在建立它的執行緒內容中使用。

以下各節說明了此行為對各種來源物件的影響。

來自用 C# 或 Visual Basic 撰寫的 Windows 執行階段元件的物件

元件中所有可以啟動的類型預設都是敏捷的。

注意

敏捷性並不代表執行緒安全。在 Windows 執行階段和 .NET Framework 中，大多數類別都不是執行緒安全的，因為執行緒安全性會帶來效能成本，而且大多數物件永遠不會被多個執行緒存取。僅在必要時同步對各個物件的存取權 (或使用執行緒安全類別) 會讓效率更高。

當您製作 Windows 執行階段元件時，可以覆寫預設值。請參閱 ICustomQueryInterface 介面和 IAgileObject 介面。

來自 Windows 執行階段的物件

Windows 執行階段中的大多數類別都是敏捷的，且 CLR 會將它們視為敏捷的。這些類別的文件會在類別屬性中列出「MarshalingBehaviorAttribute(Agile)」。但是，其中一些敏捷類別的成員 (例如 XAML 控制項) 如果不在 UI 執行緒上嚕較，則會擲回例外狀況。例如，以下程式碼嘗試使用背景執行緒來設定所點選按鈕的屬性。按鈕的 Content 屬性會擲回例外狀況。

private async void Button_Click_2(object sender, RoutedEventArgs e)
{
    Button b = (Button) sender;
    await Task.Run(() => {
        b.Content += ".";
    });
}

Private Async Sub Button_Click_2(sender As Object, e As RoutedEventArgs)
    Dim b As Button = CType(sender, Button)
    Await Task.Run(Sub()
                       b.Content &= "."
                   End Sub)
End Sub

您可以使用其 Dispatcher 屬性，或 UI 執行緒內容中存在的任何物件的 Dispatcher 屬性 (例如按鈕所在的頁面) 安全地存取該按鈕。以下程式碼使用 CoreDispatcher 物件的 RunAsync 方法在 UI 執行緒上分派呼叫。

private async void Button_Click_2(object sender, RoutedEventArgs e)
{
    Button b = (Button) sender;
    await b.Dispatcher.RunAsync(
        Windows.UI.Core.CoreDispatcherPriority.Normal,
        () => {
            b.Content += ".";
    });
}

Private Async Sub Button_Click_2(sender As Object, e As RoutedEventArgs)
    Dim b As Button = CType(sender, Button)
    Await b.Dispatcher.RunAsync(
        Windows.UI.Core.CoreDispatcherPriority.Normal,
        Sub()
            b.Content &= "."
        End Sub)
End Sub

注意

從另一個執行緒呼叫 Dispatcher 屬性時，不會擲回例外狀況。

在 UI 執行緒上所建立 Windows 執行階段物件的生命週期受執行緒生命週期的限制。視窗關閉後，請勿嘗試存取 UI 執行緒上的物件。

如果透過繼承 XAML 控制項或組合一組 XAML 控制項來建立自己的控制項，則您的控制項會是敏捷的，因為它是 .NET Framework 物件。但是，如果它呼叫其基底類別或組成類別的成員，或者如果您呼叫繼承的成員，則從 UI 執行緒之外的任何執行緒呼叫這些成員時，都會擲回例外狀況。

無法封送的類別

不提供封送資訊的 Windows 執行階段類別具有包含 MarshalingType.None 的 MarshalingBehaviorAttribute 屬性。此類別的文件會在其屬性中列出「MarshalingBehaviorAttribute(None)」。

以下程式碼會在 UI 執行緒上建立 CameraCaptureUI 物件，然後嘗試從執行緒集區執行緒設定該物件的屬性。 CLR 無法封送該呼叫，並會擲回 System.InvalidCastException 例外狀況，並顯示一則訊息，指示該物件只能在建立它的執行緒內容中使用。

Windows.Media.Capture.CameraCaptureUI ccui;

private async void Button_Click_1(object sender, RoutedEventArgs e)
{
    ccui = new Windows.Media.Capture.CameraCaptureUI();

    await Task.Run(() => {
        ccui.PhotoSettings.AllowCropping = true;
    });
}

Private ccui As Windows.Media.Capture.CameraCaptureUI

Private Async Sub Button_Click_1(sender As Object, e As RoutedEventArgs)
    ccui = New Windows.Media.Capture.CameraCaptureUI()

    Await Task.Run(Sub()
                       ccui.PhotoSettings.AllowCropping = True
                   End Sub)
End Sub

CameraCaptureUI 的文件還會在該類別的屬性中列出「ThreadingAttribute(STA)」，因為它必須在單執行緒內容 (例如 UI 執行緒) 中建立。

如果要從另一個執行緒存取 CameraCaptureUI 物件，您可以快取 UI 執行緒的 CoreDispatcher 物件，並在之後使用它來分派該執行緒上的呼叫。或者，您可以從 XAML 物件 (例如頁面) 取得傳送器，如下列程式碼所示。

Windows.Media.Capture.CameraCaptureUI ccui;

private async void Button_Click_3(object sender, RoutedEventArgs e)
{
    ccui = new Windows.Media.Capture.CameraCaptureUI();

    await Dispatcher.RunAsync(Windows.UI.Core.CoreDispatcherPriority.Normal,
        () => {
            ccui.PhotoSettings.AllowCropping = true;
        });
}

Dim ccui As Windows.Media.Capture.CameraCaptureUI

Private Async Sub Button_Click_3(sender As Object, e As RoutedEventArgs)

    ccui = New Windows.Media.Capture.CameraCaptureUI()

    Await Dispatcher.RunAsync(Windows.UI.Core.CoreDispatcherPriority.Normal,
                                Sub()
                                    ccui.PhotoSettings.AllowCropping = True
                                End Sub)
End Sub

來自用 C++ 撰寫的 Windows 執行階段元件的物件

預設情況下，元件中可啟動的類別是敏捷的。不過，C++ 允許對執行緒模型和封送行為進行大量控制。如本文前面所述，CLR 能識別敏捷類別，在類別不敏捷時嘗試封送呼叫，並在類別沒有封送資訊時擲回 System.InvalidCastException 例外狀況。

對於在 UI 執行緒上執行，並從 UI 執行緒以外的執行緒呼叫時擲回例外狀況的物件，可以使用 UI 執行緒的 CoreDispatcher 物件來分派呼叫。

另請參閱

C# 指南

Visual Basic 指南