WPF 窗口卡死或者假死解决方案（MVVM模式）

本文主要是介绍WPF 窗口卡死或者假死解决方案（MVVM模式），希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

问题描述

项目情况如下：程序业务：点击开始之后，从文件中获取数据，将数据显示到界面（按照某种可视化的形式）上，直到文件数据读完或者界面操作停止才会停止数据刷新。

程序能正常运行，但是，当程序开始之后，拖拽、缩放窗体（WPF默认的窗体样式），界面假死，鼠标失去响应，也不能回到任务栏…可以通过按"Win"键恢复，但是恢复之后，界面有可能已经失去正常工作能力了——数据刷新不正确，时序不对等等问题。

原因分析

通过使用VS自带的性能分析，可以看到：界面在刷新过程中CPU占用非常高（这个有可能是没有等待的While(true)死循环导致的），同时在执行界面赋值、操作UI元素时消耗的性能非常高（使用了传统的赋值方式和操作UI元素属性导致的，因为在WPF中能够操作UI元素的只有UI线程，这就导致了UI线程的工作负担非常繁重，以至于让界面假死或者不响应鼠标操作等）。那么如何解决这个问题呢？

WPF中早已提供了非常便捷的实现方式来解决实时对UI元素的刷新。它就是数据绑定。下面我简单说下，为什么数据绑定可以解决这类问题，以及它带来的好处。

数据绑定时，我们只需要修改数据源，而不会对UI元素做任何操作，因此我们写的逻辑可以使用异步或者多线程实现，相比于传统的赋值、操作模式，大大减轻了UI线程工作量。
编写业务逻辑时，只需要关心数据源，而不会去操作任何UI元素，UI元素的修改全权交给了UI线程，这样大大提升了对象操作的安全性。

解决方案

下面我就模拟上述问题来展示我的解决方法。

使用代码的方式实现数据绑定。

定义数据结构和实现通知接口ViewModel（MVVM模式）

    /// <summary>/// 所有轨迹/// </summary>public class TracksViewModel : ObservableCollection<TrackViewModel>{ }/// <summary>/// 轨迹视图模型（ViewModel）/// </summary>public class TrackViewModel : BaseViewModel{public TrackViewModel(int id){this.Id = id;}public int Id { get; private set; }private SolidColorBrush trackBorderBrush;public SolidColorBrush TrackBorderBrush{get { return trackBorderBrush; }set { trackBorderBrush = value; RaisePropertyChanged(); }}private Visibility trackVisibility;public Visibility TrackVisibility{get { return trackVisibility; }set { trackVisibility = value; RaisePropertyChanged(); }}private double x;public double X{get { return x; }set { x = value; RaisePropertyChanged(); }}private double y;public double Y{get { return y; }set { y = value; RaisePropertyChanged(); }}}/// <summary>/// ViewModel模型基类（属性更改通知）/// </summary>public class BaseViewModel : INotifyPropertyChanged{/// <summary>/// 当任何子属性更改其值时激发的事件/// </summary>public event PropertyChangedEventHandler PropertyChanged = (sender, e) => { };/// <summary>/// 调用此函数以触发 <see cref="PropertyChanged"/> 事件/// </summary>/// <param name="name"></param>protected void RaisePropertyChanged([CallerMemberName] string properName = ""){PropertyChanged?.Invoke(this, new PropertyChangedEventArgs(properName));}}

UI元素自定义View（MVVM模式）

    /// <summary>/// 轨迹元素（View）/// </summary>public class TrackElement : Border{/// <summary>/// 绑定的数据源/// </summary>public static TracksViewModel TracksSource = new TracksViewModel();public TrackElement(int id){this.Id = id;TracksSource.Add(new TrackViewModel(id) { });TrackElements.Add(id, this);}public int Id { get; private set; }/// <summary>/// 设置绑定/// </summary>private void SetBindingByCode(){this.SetBinding(Border.BorderBrushProperty, new Binding("TrackBorderBrush") { Source = TrackElement.TracksSource[Id] });this.SetBinding(Border.VisibilityProperty, new Binding("TrackVisibility") { Source = TrackElement.TracksSource[Id] });this.SetBinding(Canvas.LeftProperty, new Binding("X") { Source = TrackElement.TracksSource[Id] });this.SetBinding(Canvas.TopProperty, new Binding("Y") { Source = TrackElement.TracksSource[Id] });}/// <summary>/// 定义10个轨迹/// </summary>public Dictionary<int, TrackElement> TrackElements = new Dictionary<int, TrackElement>();}

服务获取的数据模型Model（MVVM模式）

 /// <summary>/// 轨迹数据结构（服务中获取的）/// </summary>public class TrackModel{public TrackModel(int id){Id = id;}public int Id { get; private set; }public int Value { get; set; }}

业务逻辑

/// <summary>/// MainWindow.xaml 的交互逻辑/// </summary>public partial class MainWindow : Window{public MainWindow(){InitializeComponent();// 初始化元素（数据绑定）InitializeTrackElement();}/// <summary>/// 刷新目标（多线程实现）/// </summary>private void FlashTrack(){// 开启一个或多个线程来做我们需要的事情Task.Run(() =>{// 获取一个随机种子，模拟刷新界面Random rand = new Random();while (IsRunning){// TODO 打开文件获取数据var data = new List<TrackModel>(10);for (int i = 0; i < TrackCount; i++){data.Add(new TrackModel(i) { Value = rand.Next(20) });}// 刷新数据源foreach (var item in data){if (item.Value % 2 == 0){int next = rand.Next(360);double c = Math.Cos(next);double s = Math.Sin(next);TrackElement.TracksSource[item.Id].TrackVisibility = Visibility.Visible;if (item.Value < 5){TrackElement.TracksSource[item.Id].TrackBorderBrush = Brushes.Pink;// 在第2-3个线内的TrackElement.TracksSource[item.Id].X = 195 + c * rand.Next(150, 200);TrackElement.TracksSource[item.Id].Y = 195 + s * rand.Next(150, 200);}else if (item.Value < 10){TrackElement.TracksSource[item.Id].TrackBorderBrush = Brushes.Blue;// 在第2-3个线内的TrackElement.TracksSource[item.Id].X = 195 + c * rand.Next(100, 150);TrackElement.TracksSource[item.Id].Y = 195 + s * rand.Next(100, 150);}else if (item.Value < 15){TrackElement.TracksSource[item.Id].TrackBorderBrush = Brushes.Lime;// 在第1-2条线内的TrackElement.TracksSource[item.Id].X = 195 + c * rand.Next(50, 100);TrackElement.TracksSource[item.Id].Y = 195 + s * rand.Next(50, 100);}else{TrackElement.TracksSource[item.Id].TrackBorderBrush = Brushes.Red;// 在第1个线内的TrackElement.TracksSource[item.Id].X = 195 + c * rand.Next(50);TrackElement.TracksSource[item.Id].Y = 195 + s * rand.Next(50);// 前面是原点坐标，后面的50表示半径//TrackElement.TracksSource[item.Id].X = 195 + c * (50);//TrackElement.TracksSource[item.Id].Y = 195 + s * (50);}}else{TrackElement.TracksSource[item.Id].TrackVisibility = Visibility.Hidden;}}// 防止 CPU 占用Thread.Sleep(30);}});}/// <summary>/// 当前是否正在刷新/// </summary>bool IsRunning = false;/// <summary>/// 初始化UI元素/// </summary>private void InitializeTrackElement(){for (int i = 0; i < TrackCount; i++){var track = new TrackElement(i){BorderThickness = new Thickness(2),Width = 10,Height = 10,CornerRadius = new CornerRadius(5),Background = Brushes.Transparent,};ElementSpace.Children.Add(track);}}/// <summary>/// 目标数量/// </summary>private static int TrackCount = 100;/// <summary>/// 控制/// </summary>/// <param name="sender"></param>/// <param name="e"></param>private void Button_Click(object sender, RoutedEventArgs e){if ((sender as Button).Content.ToString() == "Start"){if (IsRunning) return;IsRunning = true;FlashTrack();}else{IsRunning = false;}}}

XAML界面设计

<Window x:Class="Melphi.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:Melphi"mc:Ignorable="d"Title="MainWindow" Height="450" Width="800" Background="Black"><Grid><Ellipse  Width="400" Height="400" ><Ellipse.Fill><LinearGradientBrush EndPoint="0.5,1" StartPoint="0.5,0"><GradientStop Color="#FF420404" Offset="0"/><GradientStop Color="#FF250332" Offset="1"/></LinearGradientBrush></Ellipse.Fill></Ellipse><Ellipse  Width="300" Height="300" Stroke="#FFECECEC" StrokeThickness="1"/><Ellipse  Width="200" Height="200" Stroke="#FFECECEC" StrokeThickness="1"/><Ellipse  Width="100" Height="100" Stroke="#FFECECEC" StrokeThickness="1"/><Ellipse  Width="20" Height="20" Fill="#FFECECEC" /><Canvas Width="400" Height="400" x:Name="ElementSpace" ClipToBounds="True"/><StackPanel HorizontalAlignment="Right" VerticalAlignment="Center"><Button  Width="100" Content="Start" Click="Button_Click"/><Button  Width="100" Content="Stop" Click="Button_Click"/></StackPanel ></Grid>
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