Canvas InvalidateVisual() 线程异常

Question

我正在开发一个使用 Canvas.

显示一些图像（带有一些滤镜效果）的应用程序

我有一个名为 RendererBooster 的静态 class。此 class' RenderImage() 方法在背景上渲染具有给定效果的图像 WITH TASK 并设置 MyViewer coltrol 的 _bSource 属性与渲染图像。 (MyViewer 派生自Canvas)

另一方面，我在 MyViewer class 中有一个 DispatcherTimer。此 DispatcherTimes 每 2 毫秒 滴答一次 并检查 _bSource 是否为 NOT NULL，调用 Canvas' InvalidateVisual() 方法。

一切都很好，直到这里。

我重写的 OnRender() 方法只是将 _bSource 绘制到屏幕并将 _bSource 设置为 NULL。之后，我得到 Cannot use a DependencyObject that belongs to a different thread than its parent Freezable 异常。这是一些示例代码。我能做些什么来修复它？

RendererBooster

public static class RendererBooster
    {
        public static void RenderImage()
        {
            MyViewer viewer = ViewerManager.GetViewer();
            Task.Factory.StartNew(() =>
            {
                unsafe
                {
                   // render
                    // render again
                    // render again ..
                    // ...

                    // when rendering is done, set the _bSource.
                    viewer._bSource = BitmapSource.Create(sizeDr.Width, sizeDr.Height, 96, 96, PixelFormats.Prgba64, null, mlh.Buffer, sStride * sizeDr.Height, sStride);
                }
            });
        }
    }

MyViewer

public class MyViewer : Canvas
    {
        public BitmapSource _bSource = null;
        private object _lockObj = new object();

        public MyViewer()
        {
            DispatcherTimer dt = new DispatcherTimer();
            dt.Interval = TimeSpan.FromMilliseconds(2);
            dt.Tick += dt_Tick;
            dt.Start();
        }

        void dt_Tick(object sender, EventArgs e)
        {
            if (_bSource == null)
                return;

            InvalidateVisual();
        }

        protected override void OnRender(DrawingContext dc)
        {
            lock (_lockObj)
            {
                dc.DrawImage(_bSource, new System.Windows.Rect(new System.Windows.Point(0, 0), new System.Windows.Size(ActualWidth, ActualHeight)));
                _bSource = null;
                // this is the line that i get the exception
                //Cannot use a DependencyObject that belongs to a different thread than its parent Freezable
            }
        }
    }

注意： 为什么我在另一个函数上进行渲染工作/class？因为渲染需要 3-4 秒。如果我在 OnRender() 方法内渲染，UIThread 会冻结应用程序。

Answer 1

BitmapSourceclass继承Freezable，进而继承DependencyObject。如您所知，DependencyObject 具有线程亲和性（因为它们继承了 DispatcherObject）。也就是说，每个 DependencyObject 首先检查您是否被允许使用 CheckAccess() and VerifyAccess() 方法从当前线程访问它。

在您的示例中，您在工作线程中创建了一个 BitmapSource（使用 Task），但尝试在另一个线程中使用它：将调用 OnRender() 方法在 UI 话题上。

因此，一种解决方案是在 UI 线程中创建您的 BitmapSource。你可以使用例如Dispatcher.Invoke() 或 SynchronizationContext.Post() 方法。如果您使用的是 .NET 4.5+，我建议您将 Task 代码更改为：

public static async Task RenderImage()
{
    MyViewer viewer = ViewerManager.GetViewer();
    await Task.Run(() =>
        {
            // your rendering code              
        })
    .ContinueWith(t =>
        {
            // BitmapSource creating code
        },
        TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext());
}

使用这种方法，您的耗时渲染将在工作线程上处理，但 BitmapSource 对象创建将在调用 UI 线程上进行。但是，您必须确保不安全对象的线程安全。

此外，我建议您将 _bSource 字段设为私有。使用 lock 语句将对它的访问包装在属性中。对于您当前的实现，多线程同步将无法正常工作（您在不使用 lock 的情况下分配值）。

// don't have to initialize it with null, because all .NET reference objects 
// will be initialized with their default value 'null' automatically
private BitmapSource _bSource;

public BitmapSource BSource
{
    get { lock (_lockObj) { return this._bSource; } }
    set { lock (_lockObj) { this._bSource = value; } }
}

你必须在任何地方使用这个属性，包括你的 MyViewer class 方法。这样做，您将可以安全地在多线程环境中访问该对象：

void dt_Tick(object sender, EventArgs e)
{
    if (this.BSource == null)
        return;
    // ...
}

如果这对你来说太复杂了，我也有一个更简单的解决方案。关于 Freezables 有一点值得一提：

Thread safety: a frozen Freezable object can be shared across threads.

因此，您可以在创建后冻结 BitmapSource 对象以允许跨线程访问它：

BitmapSource source = BitmapSource.Create(/* arguments... */);
source.Freeze();
viewer.BSource = source;

Canvas InvalidateVisual() 线程异常

Canvas InvalidateVisual() thread exception

wpf

canvas

bitmapsource