C# backgroundworker类(后台线程)

概念

在C#程序中，经常会有一些耗时较长的CPU密集型运算，如果直接在 UI 线程执行这样的运算就会出现UI不响应的问题。解决这类问题的主要途径是使用多线程，启动一个后台线程，把运算操作放在这个后台线程中完成。但是原生接口的线程操作有一些难度，如果要更进一步的去完成线程间的通信就会难上加难。

C#的BackgroundWorker类是一个用于简化在桌面应用程序（如Windows Forms或WPF）中执行后台任务的工具。它的主要目的是在不阻塞用户界面（UI）的情况下运行耗时操作，同时支持进度报告和任务取消。

主要作用

后台执行耗时任务
在单独的线程中运行长时间操作（如文件下载、数据处理），防止UI线程被阻塞，保持界面响应。

进度更新
允许在后台任务中报告进度（如更新进度条），并自动将更新操作同步到UI线程。

取消支持
提供机制让用户请求取消正在执行的后台任务。

完成通知
在任务完成（成功、取消或出错）后，触发事件以更新UI或处理结果。

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关键成员

成员	类型	说明
DoWork	事件	后台任务逻辑：在此事件处理程序中编写耗时操作代码。此代码在后台线程执行。
ProgressChanged	事件	进度更新：通过ReportProgress()方法触发，用于在UI上更新进度（如进度条）。
RunWorkerCompleted	事件	任务完成通知：在任务结束时触发，处理结果或错误。
RunWorkerAsync()	方法	启动后台任务。
CancelAsync()	方法	请求取消任务（需设置WorkerSupportsCancellation = true）。
WorkerReportsProgress	属性	设置为true以启用进度报告功能。
WorkerSupportsCancellation	属性	设置为true以允许任务取消。

典型使用场景

// 创建BackgroundWorker实例
var worker = new BackgroundWorker 
{ 
    WorkerReportsProgress = true,
    WorkerSupportsCancellation = true 
};

// 订阅事件
worker.DoWork += (sender, e) => 
{
    for (int i = 0; i <= 100; i++) 
    {
        if (worker.CancellationPending) 
        {
            e.Cancel = true;
            return;
        }
        // 模拟耗时操作并报告进度
        worker.ReportProgress(i);
        Thread.Sleep(50);
    }
};

worker.ProgressChanged += (sender, e) => 
{
    // 更新UI进度条（自动在UI线程执行）
    progressBar.Value = e.ProgressPercentage;
};

worker.RunWorkerCompleted += (sender, e) => 
{
    if (e.Cancelled) MessageBox.Show("任务已取消！");
    else if (e.Error != null) MessageBox.Show($"错误：{e.Error.Message}");
    else MessageBox.Show("任务完成！");
};

// 启动任务
worker.RunWorkerAsync();

 

注意事项

1. 跨线程访问UI

   • DoWork事件在后台线程运行，禁止直接操作UI控件。

   • ProgressChanged和RunWorkerCompleted事件会自动在UI线程触发，可直接更新UI。

2. 替代方案
   现代C#更推荐使用async/await配合Task.Run处理异步操作，代码更简洁。但BackgroundWorker仍适用于旧项目或需要深度集成进度/取消逻辑的场景。

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与async/await对比

特性	BackgroundWorker	async/await + Task.Run
复杂度	基于事件，代码分散	线性结构，代码更清晰
取消支持	内置CancellationPending机制	通过CancellationToken实现
进度报告	内置ReportProgress	需自定义（如IProgress<T>接口）
适用场景	简单后台任务	复杂异步操作，需更高灵活性

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总结：BackgroundWorker是简化桌面应用后台任务处理的经典工具，适合需要快速实现进度更新和取消功能的场景。但在新项目中，可优先考虑async/await以获得更现代的编程体验。

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实例(源码)

public partial class Form2 : Form
{
    public  BackgroundWorker worker = new BackgroundWorker();

    public Form2()
    {
        InitializeComponent();
    }

    private void Form2_Load(object sender, EventArgs e)
    {
        // Worker 工人
        // Reports 报告
        // Progress 进度
        // WorkeyRepoetsProgress 是否支持BackgroundWorker报告异步任务进度的功能。
        worker.WorkerReportsProgress = true;

        // WorkerSupportsCancellation  是否支持异步取消操作
        worker.WorkerSupportsCancellation = true;

        // 三个事件
        // 1 DoWork: 做异步耗时的操作(调用RunWorkerAsync方法之后触发)
        worker.DoWork += Worker_DoWork;

        // 2 ProgressChange 进度发生变化的事件，WorkerReportsProgress属性true的时候触发
        worker.ProgressChanged += Worker_ProgressChanged;

        // 3 RWorkerCompleted 后台操作完成的时候触发，取消或者异常的时候都会触发
        worker.RunWorkerCompleted += Worker_RunWorkerCompleted;

    }

    //做异步任务的函数

    private void Worker_DoWork(object sender, DoWorkEventArgs e)
    {
        //模拟处理超时的操作
        Random rnd = new Random();
        for (int i = 0; i < 80; i++)
        {
            if (worker.CancellationPending) //判断用户是否取消了后台任务
            {
                e.Cancel = true; //取消后台任务
                return;
            }
            else
            {
                //耗时任务(文件读写，通讯、加载tb块)
                Thread.Sleep(rnd.Next(100, 1000)); //休眠100-1000ms之间,模拟耗时的

                //报告进度
                int progress = (int)Math.Round(((i + 1) / 80.0) * 100);
                progress = progress > 100 ? 100 : progress;

                worker.ReportProgress(progress);// 触发进度变化的事件

            }
        }

    }
    //加载进度的函数
    private void Worker_ProgressChanged(object sender, ProgressChangedEventArgs e)
    {
        progressBar1.Value = e.ProgressPercentage;// 把ReportProgress(progress)函数里面的参数传递过来，取出
    }

    //后台操作处理完的函数
    private void Worker_RunWorkerCompleted(object sender, RunWorkerCompletedEventArgs e)
    {
        this.BackColor = Color.Red;// 后台任务执行完之后的操作
    }

    //开始异步任务的按钮
    private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        Console.WriteLine(worker.IsBusy);// backWrork是否是繁忙状态
        if (!worker.IsBusy) // 空闲状态下
        {
            worker.RunWorkerAsync();// 开始后台任务
        }
    }

    //取消异步任务的按钮
    private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        if (worker.IsBusy) //非空闲状态下取消
        {
            worker.CancelAsync();//取消后台任务
        }
    }
}