如何将消息发布到运行消息泵的 STA 线程？

Posted 2023-02-19

【中文标题】如何将消息发布到运行消息泵的 STA 线程？

【英文标题】：How to post messages to an STA thread running a message pump?

【发布时间】：2014-03-07 23:49:32

【问题描述】：

因此，在this 之后，我决定在专用 STA 线程上显式实例化 COM 对象。实验表明，COM 对象需要一个消息泵，我通过调用Application.Run() 创建：

private MyComObj _myComObj;

// Called from Main():
Thread myStaThread = new Thread(() =>

    _myComObj = new MyComObj();
    _myComObj.SomethingHappenedEvent += OnSomthingHappened;
    Application.Run();
);
myStaThread.SetApartmentState(ApartmentState.STA);
myStaThread.Start();

如何从其他线程向 STA 线程的消息泵发布消息？

注意： 为了简洁起见，我大量编辑了这个问题。 @Servy 的答案的某些部分现在似乎无关紧要，但它们是针对原始问题的。

【问题讨论】：

对于非阻塞启动不能使用 ThreadPool.QueueUserWorkerItem 吗？

@Didaxis，不，因为那时消息泵没有在该线程中运行。

This answer 使用 TPL 和 async/await 实现并调用 STA 公寓。

【参考方案1】：

有没有办法启动消息泵使其不会阻塞？

没有。消息队列的要点是它需要消耗线程的执行。在实现中，消息队列看起来非常类似于您的：

while(!_stopped)

    var job = _myBlockingCollection.Take(); // <-- blocks until some job is available
    ProcessJob(job);

那是一个消息循环。您要做的是在同一个线程中运行两个不同的消息循环。您不能真正做到这一点（并且让两个队列都在抽水；一个队列在运行时必然会暂停另一个队列的执行），这没有任何意义。

您需要做的是向现有队列发送消息，而不是在同一线程上创建第二个消息循环。一种方法是使用SynchronizationContext。然而，一个问题是没有任何事件可以被挂钩以在消息泵中执行具有Run 重载的方法。我们需要显示一个Form，以便我们可以挂钩Shown 事件（此时我们可以隐藏它）。然后我们可以获取SynchronizationContext 并将其存储在某个地方，以便我们使用它来向消息泵发布消息：

private static SynchronizationContext context;
public static void SendMessage(Action action)

    context.Post(s => action(), null);

---

Form blankForm = new Form();
blankForm.Size = new Size(0, 0);
blankForm.Shown += (s, e) =>

    blankForm.Hide();
    context = SynchronizationContext.Current;
;

Application.Run(blankForm);

【讨论】：

谢谢Servy。不过，我仍然感到困惑 - 如果我理解您的解决方案，它会将操作发布到通过调用 Application.Run() 创建的消息泵。这与让 COM 为我编组调用（性能受到影响）有何不同？此外，许多地方都提到了在线程被阻塞时隐式发送 COM 消息（例如Thread.Join）。这个非阻塞消息泵是如何创建的？

@bavaza Thread.Join 不会发送任何消息。它只会等到线程完成后什么都不做。

来自 MSDN：Thread.Join() - “阻塞调用线程直到线程终止，同时继续执行标准 COM 和 SendMessage 泵送。”

@bavaza "这个非阻塞消息泵是如何创建的？" 不是。这就是答案的point。你不能这样做，我没有尝试。只是编写了一个有效利用阻塞消息泵的解决方案。

@bavaza 我不明白这与这里有什么关系。如果您有另一个使用它的解决方案，请务必将其发布为答案。我看不出它对你有什么帮助。

【参考方案2】：

请记住，Windows 为 STA 线程创建的消息队列已经是线程安全队列的实现。因此，只需将其用于您自己的目的。这是您可以使用的基类，派生出您自己的以包含您的 COM 对象。重写 Initialize() 方法，一旦线程准备好开始执行代码，它将被调用。不要忘记在您的覆盖中调用 base.Initialize()。

如果您想在该线程上运行代码，然后使用 BeginInvoke 或 Invoke 方法，就像您使用 Control.Begin/Invoke 或 Dispatcher.Begin/Invoke 方法一样。调用它的 Dispose() 方法来关闭线程，它是可选的。请注意，只有当您 100% 确定所有 COM 对象都已完成时，才可以安全地执行此操作。由于您通常没有这种保证，因此最好不要。

using System;
using System.Threading;
using System.Windows.Forms;

class STAThread : IDisposable 
    public STAThread() 
        using (mre = new ManualResetEvent(false)) 
            thread = new Thread(() => 
                Application.Idle += Initialize;
                Application.Run();
            );
            thread.IsBackground = true;
            thread.SetApartmentState(ApartmentState.STA);
            thread.Start();
            mre.WaitOne();
        
    
    public void BeginInvoke(Delegate dlg, params Object[] args) 
        if (ctx == null) throw new ObjectDisposedException("STAThread");
        ctx.Post((_) => dlg.DynamicInvoke(args), null);
    
    public object Invoke(Delegate dlg, params Object[] args) 
        if (ctx == null) throw new ObjectDisposedException("STAThread");
        object result = null;
        ctx.Send((_) => result = dlg.DynamicInvoke(args), null);
        return result;
    
    protected virtual void Initialize(object sender, EventArgs e) 
        ctx = SynchronizationContext.Current;
        mre.Set();
        Application.Idle -= Initialize;
    
    public void Dispose() 
        if (ctx != null) 
            ctx.Send((_) => Application.ExitThread(), null);
            ctx = null;
        
    
    private Thread thread;
    private SynchronizationContext ctx;
    private ManualResetEvent mre;

【讨论】：

Here 你提到让 COM 进行编组通常比直接调用消息本身慢 10000 倍左右。您发布的解决方案会比让 COM 进行编组更快吗？如果是这样，为什么 COM 需要更长的时间才能基本上发布到消息队列？

您创建了一个 STA 线程，因此对 COM 对象的方法调用不必进行编组。不知道 BlockingQueue 到底是什么，但如果你将它换成 Begin/Invoke 调用，那么不会，这不太可能有太大的不同。至少你可以一次调用执行一堆代码，并且可以避免被千针扎死。

@HansPassant：您是否发现在我的应用程序中创建此类的多个实例有任何问题？

@HansPassant 我正在尝试使用它，但在构造函数中完全正常的 mre 对象在 Initialze 函数中为空。怎么回事？

如果有人想知道 (_) 在 lambda 表达式中的含义，它是一种 "Don't Care" parameter name. SendOrPostCallback delegate takes in an object as a parameter 但此代码的 lambda 表达式不需要任何参数。