C# Tips之进度条

写在前面

C# Tips是博主开启的第一个项目，以C#为示例语言，旨在普及编程技巧、经典算法以及计算机视觉、图形学知识。

进度条的日常

只要是接触过计算机的同学，对于进度条一定不陌生。
有时候它是这样的（图片来自网络）：

有时候是这样的（图片来自网络）：

那么疑问来了，为什么有的进度条能学会“百米冲刺”，而有的进度条却像乌龟一样缓缓前行？为解决这个疑问，需要了解进度条的含义以及工作机制，然后我们可以利用VS的progress bar控件轻松定义属于自己的进度条。

进度条的含义

进度条是一种定量反映流程进度的控件。进度条的增加速度体现了走完流程所耗费的时间，进度条的增加次数体现了完成流程所需的步骤，进度条本身的数值体现了当前所完成的进度。

为实现以上要求，C#中progress bar控件拥有以下属性：

属性	含义
Minimum	进度条范围的最小值（进度条完全未填满状态）
Maximum	进度条范围的最大值（进度条完全填满状态）
Value	进度条当前值

进度条的工作机制

为了更好地量化时间流逝，progress bar将开启流程的时间记为Minimum（通常为0），结束流程的时间记为Maximum，Maximum-Minimum即为走完流程所耗费的等价时间，或者将Maximum理解为流程能够拆解的步骤数量，每完成一个步骤，Value便增加n个单位的时间，每一个单位时间表示的实际时间不尽相同，与完成上一个步骤所需的实际时间有关。

进度条的实现

与按钮、文本等控件不同，progress bar需要实时更新，放置在主窗体的控件会因为主线程（UI线程）阻塞而无法及时更新，所以最好的做法是将耗时方法放到另外一个线程中，然后根据另一个线程中耗时方法的执行进度更新主线程中progress bar的Value值。

但由此会引发两个问题：

1. 如何创建另一个线程？
2. 非主线程该怎么控制主线程中的控件才不会出错呢？

多线程问题

C#在System.Threading中提供了一系列创建线程的方法：

开启线程的方法Method返回值必须为void，参数为object类型或无参，如果需要传递多个参数，可将参数封装到类或结构体中，直接传入对象即可。

private void Method(object parameters)

Thread thread1 = new Thread(new ParameterizedThreadStart(Method));
thread1.IsBackground = true;
thread1.Start(parameters);

或者

private void Method()

Thread thread1 = new Thread(new ThreadStart(Method));
thread1.IsBackground = true;
thread1.Start();

跨线程问题

为解决第二个问题，首先定义一个设置progress bar值的委托：

private delegate void pbDelegate(int value);

然后再写一个包含Control.Invoke的方法：

/// <summary>
/// 多线程设置进度条的值
/// </summary>
/// <param name="value">值</param>
private void SetPbValue(int value)
{
    if (progressBar1.InvokeRequired)
        Invoke(new pbDelegate(SetPbValue), new object[] { value });
    else
    {
        if (value != -1)
            progressBar1.Value = value;
        else
            progressBar1.Visible = false;
    }
}

上面代码的含义是：

1. 如果progress bar在主线程中，直接更新progress bar的值，当值为-1时指示progress bar不可见；
2. 如果progress bar在非主线程中，利用Invoke执行委托，效果将会与在主线程中一致。