在C#程序中，經常會有一些耗時較長的CPU密集型運算，如果直接在 UI 線程執行這樣的運算就會出現UI不響應的問題。解決這類問題的主要途徑是使用多線程，啟動一個後台線程，把運算操作放在這個後台線程中完成。但是原生接口的線程操作有一些難度，如果要更進一步的去完成線程間的通信就會難上加難。
還好 .NET 類庫中提供了一個叫做 BackgroundWorker 的類可以比較優雅的解決這類問題。雖然BackgroundWorker 類使用起來比較簡單，但其中還是有一些需要注意的細節，下面我們就通過 demo 程序介紹它的主要用法。我們在 demo中計算1到100的累加和，為了演示，每次計算都 sleep 600毫秒，demo 的UI為：
在窗體上構建一個BackgroundWorker 實例，在它的 DoWork事件處理函數中添加耗時的運算，然後調用它的RunWorkerAsync方法就可以了。
private BackgroundWorker _demoBGWorker = new BackgroundWorker();
_demoBGWorker.DoWork += BGWorker_DoWork;
_demoBGWorker.RunWorkerAsync();
private void BGWorker_DoWork(object sender, DoWorkEventArgs e)
{
//在這裡執行耗時的運算。
int sum = 0;
for (int i = 0; i <= 100; i++)
{
sum += i;
}
}
是不是有點太簡單了？那麼讓我們考慮下面的問題：
如果我們想要把參數傳遞給運算過程該怎麼做？
在運算過程中我們希望把實時的信息顯示在UI上該怎麼辦？
如果我們想要取消正在進行的運算該怎麼辦？
如果運算過程出現異常我們又該如何處理？
接下來我們就一個一個的處理這些問題。
直接把100寫死到運算過程中可不好，我們還打算允許用戶指定求和的范圍呢！所以需要把100作為參數傳遞給計算過程。在概述中我們通過調用RunWorkerAsync方法啟動計算過程，其實這個方法可以接受一個 object 類型的參數。通過它我們就可以把任何數據傳遞給計算過程：
//別忘了設置滾動條。
this.progressBarSum.Maximum = 100;
_demoBGWorker.RunWorkerAsync(100);
//下面是更新後的 BGWorker_DoWork 方法：
private void BGWorker_DoWork(object sender, DoWorkEventArgs e)
{
//在這裡執行耗時的運算。
int endNumber = 0;
if(e.Argument != null)
{
endNumber = (int)e.Argument;
}
int sum = 0;
for (int i = 0; i <= endNumber; i++)
{
sum += i;
}
}
BGWorker_DoWork事件處理函數通過參數 e 的Argument屬性傳來了我們期望的運算信息。
由於計算過程比較長，我們在通過進度條來顯示當前進度的同時，還希望能實時的把計算的中間結果顯示在UI上。當然，BackgroundWorker對這個用例也提供了很好的支持。它允許我們在執行計算的過程中給UI線程發送消息，下面看看具體的做法：
_demoBGWorker.WorkerReportsProgress = true; _demoBGWorker.ProgressChanged += BGWorker_ProgressChanged;
首先要把WorkerReportsProgress 屬性設置為 true，然後為ProgressChanged 事件添加處理方法：
private void BGWorker_ProgressChanged(object sender, ProgressChangedEventArgs e)
{
//修改進度條的顯示。
this.progressBarSum.Value = e.ProgressPercentage;
//如果有更多的信息需要傳遞，可以使用 e.UserState 傳遞一個自定義的類型。
//這是一個 object 類型的對象，您可以通過它傳遞任何類型。
//我們僅把當前 sum 的值通過 e.UserState 傳回，並通過顯示在窗口上。
string message = e.UserState.ToString();
this.labelSum.Text = message;
}
繼續更新 BGWorker_DoWork方法：
private void BGWorker_DoWork(object sender, DoWorkEventArgs e)
{
BackgroundWorker bgWorker = sender as BackgroundWorker;
int endNumber = 0;
if(e.Argument != null)
{
endNumber = (int)e.Argument;
}
int sum = 0;
for (int i = 0; i <= endNumber; i++)
{
sum += i;
string message = "Current sum is: " + sum.ToString();
//ReportProgress 方法把信息傳遞給 ProcessChanged 事件處理函數。
//第一個參數類型為 int，表示執行進度。
//如果有更多的信息需要傳遞，可以使用 ReportProgress 的第二個參數。
//這裡我們給第二個參數傳進去一條消息。
bgWorker.ReportProgress(i, message);
Thread.Sleep(600);
}
}
OK，現在已經可以看到進度條和執行信息的更新了。
在執行過程中允許用戶取消當前的操作是一個基本的設計，BackgroundWorker自然有很好的支持：
_demoBGWorker.WorkerSupportsCancellation = true;
和WorkerReportsProgress屬性一樣，如果要支持取消操作我們需要設置 WorkerSupportsCancellation屬性為 true。並且還要在BGWorker_DoWork方法中進行支持，在 for 循環中 Thread.Sleep(600)後面添加代碼：
bgWorker.ReportProgress(i, message);
Thread.Sleep(600);
//在操作的過程中需要檢查用戶是否取消了當前的操作。
if (bgWorker.CancellationPending == true)
{
e.Cancel = true;
break;
}
如果檢測到用戶點擊的取消按鈕，就退出當前的計算過程。下面是點擊取消按鈕時要調用的代碼：
_demoBGWorker.CancelAsync();
現在已經可以支持取消操作了，趕快試試吧！
如果在計算過程中發生了異常該怎麼處理？有沒有辦法知道計算過程已經結束？當然要有，即便是正常的結束也需要拿到計算的結果。
_demoBGWorker.RunWorkerCompleted += BGWorker_RunWorkerCompleted;
private void BGWorker_RunWorkerCompleted(object sender, RunWorkerCompletedEventArgs e)
{
//如果用戶取消了當前操作就關閉窗口。
if (e.Cancelled)
{
this.Close();
}
//計算已經結束，需要禁用取消按鈕。
this.btnCancel.Enabled = false;
//計算過程中的異常會被抓住，在這裡可以進行處理。
if (e.Error != null)
{
Type errorType = e.Error.GetType();
switch (errorType.Name)
{
case "ArgumentNullException":
case "MyException":
//do something.
break;
default:
//do something.
break;
}
}
//計算結果信息：e.Result
//use it do something.
}
RunWorkerCompleted 事件處理函數會在DoWork 事件處理函數返回後被調用。通過它我們可以進行一些運算結束後的操作，比如禁用取消按鈕，異常處理，結果顯示等。
注意，如果想要拿到 e.Result，您需要在BGWorker_DoWork方法中設置 e.Result屬性，如：
e.Result = sum;
總結，BackgroundWorker 類功能完善且使用簡便，實在是處理異步耗時操作的利器！
