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2021년 11월 20일 토요일

(WPF교육, WPF동영상, WPF학원)WPF 멀티쓰레드 프로그래밍, Dispatcher를 이용한 WPF 멀티쓰레드 프로그래밍

http://ojc.asia/bbs/board.php?bo_table=WPF&wr_id=155

(WPF교육, WPF동영상)WPF 멀티쓰레드 프로그래밍, Dispatcher를 이용한 WPF 멀티쓰레드 프로그래밍

(WPF교육, WPF동영상)WPF 멀티쓰레드 프로그래밍, Dispatcher를 이용한 WPF 멀티쓰레드 프로그래밍1.5 WPF 멀티쓰레드 프로그래밍, 멀티쓰레드란 여러 개의 쓰레드가 동시에 특정 코드블럭을 실행하는

ojc.asia

https://www.youtube.com/watch?v=KfY6DqWtcqs&list=PLxU-iZCqT52Cmj47aKB1T-SxI33YL7rYS&index=5&t=17s

https://www.youtube.com/watch?v=Wl2scRXoGPE&list=PLxU-iZCqT52Cmj47aKB1T-SxI33YL7rYS&index=1

1.5 WPF 멀티쓰레드 프로그래밍,

멀티쓰레드란 여러 개의 쓰레드가 동시에 특정 코드블럭을 실행하는 것이다.
멀티쓰레드는 모든 부분에서 사용가능 하지만 채팅 프로그램처럼 내가 글을 쓰는 동안에 상대방이 글을 보내면 빠르게 반응해서 UI 화면에 그려야 하는 경우등에 주로 사용된다.
모든 WPF 프로그램은 최소한의 렌더링을 위한 백그라운드 쓰레드와 UI 스레드(UI 인터페이스 관리) 두개의 쓰레드로 기동된다. UI 스레드는 사용자 입력을 받고 화면을 그리고, 코드를 실행하고, 이벤트 등을 처리한다.
WPF는 기본적으로 STA(Single Thread Apartment) 모델을 지원하는데 하나의 쓰레드는 전체 응용프로그램에서 실행되고 모든 WPF 객체를 소유하고 있고 TextBox 같은 WPF UIElements 요소들은 “쓰레드 선호도”라는 것이 있어 다른 쓰레드와 상호작용 할 수 없다. (UI 컨트롤은 다른 쓰레드에서 업데이트 할 수가 없다.)
즉 화면을 그리는 쓰레드는 컨트롤들을 소유하고 다른 쓰레드에서는 직접 접근할 수 없도록 되어 있다. 이를 쓰레드 선호도라 한다.
WPF에서 멀티 쓰레드 처리를 위해서 Dispatcher를 이용할 수도 있고 Background Worker를 사용할 수도 있다.

1.5.1 Dispatcher를 이용한 WPF 멀티쓰레드 프로그래밍

모든 비주얼 객체(TextBox, Button등)는 DispatcherObject 클래스를 상속받고 있으며 DispatcherObject가 UI 쓰레드의 Dispatcher 를 얻을 수 있게 해준다. 결국 이 Dispatcher 때문에 다른 쓰레드에서 UI 컨트롤을 변경 할 수 없는 것이다.
TextBox 같은 컨트롤을 다른 쓰레드에서 수정하려면 Dispatcher를 통해서 해야 된다는 것이다.
Dispatcher는 System.Windows.Threading.Dispatcher 클래스의 인스턴스로 응용 프로그램 쓰레드를 소유(쓰레드에 속한 모든 개체를 소유)하고 작업 항목의 대기열을 관리하는데 각각의 우선 순위를 사용하여 FIFO (First In First Out) 방식으로 UI 작업을 실행한다. 새 스레드를 만들지 않는다. 즉 멀티 스레드가 아니다.
DispatcherObject 클래스의 멤버로는 다음과 같은 것이 있다.
https://www.youtube.com/watch?v=Wl2scRXoGPE&list=PLxU-iZCqT52Cmj47aKB1T-SxI33YL7rYS&index=1

[속성]

Dispatcher : Dispatcher를 가지고 온다.

[메소드]

CheckAccess() : 코드가 객체를 사용할 수있는 스레드이면 true를 반환.

VerifyAccess() : 코드가 객체를 사용하기 위해 올바른 스레드인지 판단. 가능하다면 아무 작업도 수행하지 않고 그렇지 않으면 "InvalidOperationException"을 발생시킴.

WPF 응용프로그램에서 수시로 자주 호출한다.

GetType () : 현재 인스턴스의 유형을 가져온다.

하나의 쓰레드에서 UIElement를 만들면 Dispatcher도 만들어지는데 새로운 TextBox를 만들면 거기에 따라 Dispatcher 객체도 만들어 진다.
대부분의 UI 객체(TextBox등)는 DisplatcherObject에서 파생되는데 이것은 Dispatcher와 연결된 객체라고 보면 된다.
만약 잘못된 쓰레드가 UI 객체에 접근하려고 하면 DispatcherObject의 VerifyAccess() 메소드가 “InvalidOperationException”을 던지도록 되어 있다. (WPF는 쓰레드의 잘못된 접근을 막기 위해 VerifyAccess 메소드를 자주 호출한다.)
아래 코드를 보자. (Invalid Operation Exception이 발생한다.)

public partial class MainWindow : Window
    {
        public MainWindow()
        {
            InitializeComponent();
            Thread thread = new Thread(Update);
            thread.Start();
         }

        private void Update()
        {
            Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(5));
            txtName.Text = "홍길동";
        }
    }

위 코드를 Dispatcher를 사용하면 아래와 같이 재작성 할 수 있다.

(Dispatcher의 BeginInvoke를 사용하면 해당 메소드의 실행이 마무리 될 때까지 블록킹 된다.)

private void Update()
{
            // Simulate some work taking place
            Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(5));
            this.Dispatcher.BeginInvoke(DispatcherPriority.Normal,
                        (ThreadStart)delegate()
                        {
                            txtName.Text = "홍길동";
                        }
            );

//this.Dispatcher.BeginInvoke(new Action(() =>

// {

// TxtName.Text = "Hello Geeks !";

// }));

}

Dispatcher.BeginInvoke() 메서드는 두 개의 파라미터가 있는데 첫 번째는 작업의 우선 순위를 나타내고 두 번째는 매개변수는 실행할 코드가 있는 메소드를 가리키는 대리자(Delegate) 이다.

1.5.2 Background Worker를 이용한 WPF 멀티쓰레드 프로그래밍

Windows 응용 프로그램 멀티 쓰레딩에서 가장 어려운 개념은 다른 스레드에서 UI를 변경할 수 없다는 것이다. 대신 UI스레드에서 메소드를 호출해야 원하는 변경이 이루어 진다.
백그라운드 워커(Background Worker)는 System.ComponentModel 아래의 클래스로 코드를 별도의 쓰레드에서 동시에 비동기적으로 실행하게 해 주는데 응용프로그램의 기본 쓰레드와 자동으로 동기화 해준다. 호출 쓰레드는 정상적으로 실행이 되고 Background Worker는 백그라운드에서 비동기적으로 실행된다.
백그라운드에서 작업을 실행하고 UI 실행등을 연기하는데 사용되는데 사용자는 UI가 계속 반응하기를 원하면서 데이터를 다운로드 한다든지, 오래 걸리는 작업이 있어 진행사항을 표시해야 되는 경우, 데이터베이스 트랜잭션 처리 등에 유용하다.
Background Worker에서 일어나는 작업에 대해 변경이 생길 때 호출되는 ProcessedChanged 이벤트, 작업이 완료되었을 때 무언가를 할 수 있도록 지원하는 RunWorkerCompledted 이벤트가 발생한다.
DoWork 이벤트에서 백그라운드 쓰레드가 할일을 기술하는데 DoWork 이벤트 처리 메소드 내용은 다른 백그라운드, 다른 쓰레드에서 처리되므로 UI쪽을 접근할 수 없는데 ReportProgress() 메소드를 호출하면 ProcessChanged 이벤트가 발생하여 UI를 업데이트하는 것이 가능하다.
ProgressChanged 및 RunWorkerCompleted 이벤트는 BackgroundWorker가 만들어지는 것과 동일한 스레드에서 실행된다.
BackgroundWorker는 일반적으로 기본/UI 쓰레드이므로 UI를 업데이트 할 수 있다. 따라서 실행중인 백그라운드 작업과 UI간에 수행 할 수있는 유일한 통신방법은 ReportProgress() 메서드를 사용하는 것이다.
DoWork 이벤트 처리 메소드 내부에서 파라미터가 필요하면 백그라운드 워커를 호출하는 RunWorkerAsync() 메소드의 인수로 넣어주면 된다.

int count = (int)e.Argument;

DoWork 이벤트 처리 메소드 내부에서 e.Result 등으로 어떤 결과값을 넣어두면 RunWorkerCompledted 이벤트 처리 메소드에서 e.Result 형태로 꺼내볼 수 있다.

1.5.3 Background Worker를 이용한 WPF 멀티쓰레드 프로그래밍 실습

[간단히 Backgroud Worker를 사용한 예제를 작성해 보자.]

숫자를 입력하면 백그라운드 워커를 통해 ProgressBar에 진행 사항을 표시하고, 리스트 박스에 짝수들을 출력, 그리고 합을 구해 출력하는 예제이다.
1. BackgroundWorkerTest 하는 이름으로 WPF 프로젝트 생성

MainWindow.xaml 파일을 더블클릭 후 디자인 화면에서 아래와 같이 디자인 하자.

Label (Content 속성 : “숫자를 입력하세요”)
TextBox (Name 속성 : txtNumber, Text 속성 : “”)
Button(Name 속성 : btnStart, Text 속성 : “실행”)
Button(Name 속성 : btnCancel, Text 속성 : “중단”)
ProgressBar(Name 속성 : progressBar)
ListBox(Name 속성 : lstNumber)
Label(Content 속성 : “합계는”)
TextBlock(Name 속성 : tblkSum, Text 속성 “”)

MainWindow.xaml

<Window x:Class="BackgroundWorkerTest.MainWindow"

xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"

xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"

xmlns:d="http://schemas.microsoft.com/expression/blend/2008"

xmlns:mc="http://schemas.openxmlformats.org/markup-compatibility/2006"

xmlns:local="clr-namespace:BackgroundWorkerTest"

mc:Ignorable="d"

Title="MainWindow" Height="350" Width="359.844">

<Grid>

<TextBlock.Background>

</LinearGradientBrush>

</TextBlock.Background>

<TextBlock.OpacityMask>

</LinearGradientBrush>

</TextBlock.OpacityMask>

</TextBlock>

</Grid>

</Window>

MainWindow.xaml.cs

using System;

using System.ComponentModel;

using System.Windows;

using System.Threading;

using System.Windows.Threading;

namespace BackgroundWorkerTest

{

public partial class MainWindow : Window

{

//백그라운드 워커 선언

private BackgroundWorker myThread;

//짝수의 합을 저장할 인스턴스 변수

int sum = 0;

public MainWindow()

{

InitializeComponent();

}

protected override void OnInitialized(EventArgs e)

{

base.OnInitialized(e);

//백그라운드 워커 초기화

//작업의 진행율이 바뀔때 ProgressChanged 이벤트 발생여부

//작업취소 가능여부 true로 설정

myThread = new BackgroundWorker()

{

WorkerReportsProgress = true,

WorkerSupportsCancellation = true

};

//백그라운드에서 실행될 콜백 이벤트 생성

//For the performing operation in the background.

//해야할 작업을 실행할 메소드 정의

myThread.DoWork += myThread_DoWork;

//UI쪽에 진행사항을 보여주기 위해

//WorkerReportsProgress 속성값이 true 일때만 이벤트 발생

myThread.ProgressChanged += myThread_ProgressChanged;

//작업이 완료되었을 때 실행할 콜백메소드 정의

myThread.RunWorkerCompleted += myThread_RunWorkerCompleted;

MessageBox.Show("Worker 초기화");

}

//백그라운드 워커가 실행하는 작업

//DoWork 이벤트 처리 메소드에서 lstNumber.Items.Add(i) 와 같은 코드를

//직접 실행시키면 "InvalidOperationException" 오류발생

private void myThread_DoWork(object sender, DoWorkEventArgs e)

{

int count = (int)e.Argument;

for (int i = 1; i <= count ; i++)

{

if (myThread.CancellationPending)

{

e.Cancel = true;

return;

}

else

{

//메인 UI쓰레드 UI를 변경하기 위해서는

//idle Time을 둬야한다.

Thread.Sleep(100);

this.Dispatcher.BeginInvoke(DispatcherPriority.Normal,

(ThreadStart)delegate ()

{

if (i % 2 == 0)

{

sum += i;

e.Result = sum;

lstNumber.Items.Add(i);

}

);

myThread.ReportProgress(i);

}

//작업의 진행률이 바뀔때 발생, ProgressBar에 변경사항을 출력

//대체로 현재의 진행상태를 보여주는 코드 여기에 작성.

private void myThread_ProgressChanged(object sender, ProgressChangedEventArgs e)

{

progressBar.Value = e.ProgressPercentage;

}

//작업완료

private void myThread_RunWorkerCompleted(object sender, RunWorkerCompletedEventArgs e)

{

if (e.Cancelled) MessageBox.Show("작업 취소...");

else if (e.Error != null) MessageBox.Show("에러발생..." + e.Error);

else

{

tblkSum.Text = ((int)e.Result).ToString();

MessageBox.Show("작업 완료!!");

}

private void btnStart_Click(object sender, RoutedEventArgs e)

{

int num;

if (!int.TryParse(txtNumber.Text, out num))

{

MessageBox.Show("숫자를 입력하세요.!");

return;

}

progressBar.Maximum = num;

lstNumber.Items.Clear();

myThread.RunWorkerAsync(num);

}

private void btnCancel_Click(object sender, RoutedEventArgs e)

{

myThread.CancelAsync();

}

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