在WPF應用程序開發中,我們經常需要處理多線程操作。然而,直接從後台線程更新UI元素可能會導致異常,因為UI控件通常只能由創建它們的線程進行操作。為了安全地從其他線程更新UI，我們可以使用異步編程。

     在C#中，異步編程是一種重要的編程模式，它允許程序在等待長時間運行的操作完成時，不會阻塞主線程，從而提高應用程序的響應性和用户體驗。在.NET Framework中，我們可以使用Delegate的Invoke、BeginInvoke和InvokeAsync方法來實現異步編程。

Invoke

Invoke 是一個同步方法，通常用於跨線程調用。它通常出現在 UI 線程中，用於從其他線程（如後台線程）調用 UI 線程的方法。

核心特點：

● 同步執行：調用 Invoke 方法時，調用線程會等待直到目標線程執行完成，然後返回結果。

● 跨線程調用：通常用於在非 UI 線程（比如後台線程）上調用 UI 線程中的方法（例如，更新 UI 控件）。

● 阻塞當前線程：調用線程會在 Invoke 執行時阻塞，直到方法調用完成並返回結果。

使用場景：

● 在 Windows Forms 或 WPF 中，當一個非 UI 線程需要更新 UI 控件時，需要調用 UI 線程上的控件方法。為了防止線程間不安全的操作，通常需要使用 Invoke 來確保線程安全。

如果你的後台線程需要操作UI控件，並且需要等到該操作執行完畢才能繼續執行，那麼你就應該使用Invoke。

1         /// <summary>
 2         /// 直接調用Invoke
 3         /// </summary>
 4         private void TestInvoke()
 5         {
 6             listBox1.Items.Add("--begin--");
 7             listBox1.Invoke(new Action(() =>
 8             {
 9                 listBox1.Items.Add("Invoke");
10             }));
11 
12             Thread.Sleep(1000);
13             listBox1.Items.Add("--end--");
14         }

輸出：

BeginInvoke

BeginInvoke通過一個委託來進行同步方法的異步調用，也是.NET提供的異步調用機制之一。但是Delegate.BeginInvoke方法是從ThreadPool中取出的一個線程來執行這個方法，以獲得異步的執行效果。如果採用這種方式提交多個異步委託，這些調用的順序無法得到保障。而且由於使用的是線程池中的線程來完成任務，若頻繁的使用，會對系統的性能造成影響。

核心特點：

● 異步執行：調用 BeginInvoke後，方法會立即返回，不會阻塞當前線程。目標方法將在後台線程上異步執行。

● 不等待結果：與 Invoke 不同，BeginInvoke不阻塞線程，後台刷新UI，提高程序的流暢性。

● 適用於異步編程：適合於需要執行長期運行任務而不想阻塞當前線程的場景，特別是在 UI 程序中，避免阻塞主線程。

使用場景：

● 如果你的後台線程在更新一個UI控件的狀態後不需要等待，而是要繼續往下處理，那麼你就應該使用BeginInvoke來進行異步處理。

1         /// <summary>
 2         /// 直接調用BeginInvoke
 3         /// </summary>
 4         private void TestBeginInvoke()
 5         {
 6             listBox1.Items.Add("--begin--");
 7             var bi = listBox1.BeginInvoke(new Action(() =>
 8             {
 9                 //Thread.Sleep(10000);
10                 listBox1.Items.Add("BeginInvoke");
11             }));
12             Thread.Sleep(1000);
13             listBox1.Items.Add("--end--");
14         }

輸出：　

InvokeAsync

InvokeAsync 是一個異步方法，用於異步執行任務，它通常出現在現代異步編程模型中，特別是在需要非阻塞執行的場景下。與 Invoke 不同，InvokeAsync 會立即返回，並且不阻塞調用線程。

核心特點：

● 異步執行：調用 InvokeAsync 後，方法會立即返回，不會阻塞當前線程。目標方法將在後台線程上異步執行。

● 不等待結果：與 Invoke 不同，InvokeAsync 通常不需要等待執行結果，它的調用不會阻塞線程。

● 適用於異步編程：適合於需要執行長期運行任務而不想阻塞當前線程的場景，特別是在 UI 程序中，避免阻塞主線程。

使用場景：

● 在 UI 編程中，希望執行一個耗時的操作，但不希望阻塞 UI 線程時，可以使用 InvokeAsync。它適用於長時間運行的異步任務，而不需要同步等待結果。

注意事項

雖然異步編程可以提高應用程序的響應性和效率，但在使用時也需要注意以下幾點：

1. 異常處理：異步操作可能會拋出異常。因此，在使用BeginInvoke時，應確保正確處理可能出現的異常。
2. 線程安全：由於異步操作可能在不同的線程上執行，因此需要確保代碼是線程安全的，特別是當訪問共享資源時。
3. 資源管理：異步操作完成後，應確保及時釋放佔用的資源，以避免資源泄漏。

總結

● Invoke 用於同步調用，確保線程安全，並且會阻塞當前線程直到調用完成。

● BeginInvoke用於異步調用，不會阻塞調用線程，使用進行異步編程的主要優勢在於它不會阻塞主線程。這意味着在啓動異步操作後，主線程可以繼續執行其他任務，從而提高應用程序的響應性和效率。這在處理耗時操作（如文件讀寫、網絡通信或大量計算）時特別有用。

● InvokeAsync 用於異步調用，不會阻塞調用線程，適用於需要執行長時間運行的操作或避免阻塞主線程的場景。

選擇使用 Invoke 或 InvokeAsync 取決於你的需求：如果你希望在執行某些操作時不阻塞線程（尤其是在 UI 線程中），則應使用 InvokeAsync；如果你需要確保操作同步且調用線程需等待執行完成，則應使用 Invoke。