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.NET Framework: 680. C# - 작업자(Worker) 스레드와 UI 스레드 [링크 복사], [링크+제목 복사],
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정성태 (techsharer at outlook.com)
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.NET Framework: 612. UWP(유니버설 윈도우 플랫폼) 앱에서 콜백 함수 내에서의 UI 요소 접근 방법
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11071

.NET Framework: 680. C# - 작업자(Worker) 스레드와 UI 스레드
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11287

.NET Framework: 777. UI 요소의 접근은 반드시 그 UI를 만든 스레드에서!
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11561

.NET Framework: 805. 두 개의 윈도우를 각각 실행하는 방법(Windows Forms, WPF)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11802

.NET Framework: 886. C# - Console 응용 프로그램에서 UI 스레드 구현 방법
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/12139

.NET Framework: 911. Console/Service Application을 위한 SynchronizationContext - AsyncContext
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/12231

.NET Framework: 1022. UI 요소의 접근은 반드시 그 UI를 만든 스레드에서! - 두 번째 이야기
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/12537

.NET Framework: 2076. C# - SynchronizationContext 기본 사용법
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13190

.NET Framework: 2077. C# - 직접 만들어 보는 SynchronizationContext
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13191




C# - 작업자(Worker) 스레드와 UI 스레드

작업자 스레드는 보통 UI 요소를 갖지 않는 스레드를 일컫습니다. 따라서, 다음과 같은 경우의 스레드는 보통 작업자 스레드라고 합니다.

Thread thread = new Thread(threadFunc);
thread.Start();

private void threadFunc()
{
    // 스레드 작업
}

이런 것도 작업자 스레드입니다.

ThreadPool.QueueUserWorkItem(
    (arg) =>
    {
        // 스레드 작업
    }, null);

반면 UI 스레드는 스레드에서 UI 요소를 생성해 사용하는 것을 말합니다. 그런데, UI 요소를 생성했다고 UI 스레드가 아닙니다. 그 UI 요소가 잘 동작하려면 메시지 펌프를 위한 메시지 루프 처리가 있어야 합니다. Win32에서는 다음과 같이 처리하던 코드입니다.

// https://docs.microsoft.com/en-us/windows/win32/winmsg/using-messages-and-message-queues
while( (bRet = GetMessage( &msg, NULL, 0, 0 )) != 0)
{ 
    if (bRet == -1)
    {
        // handle the error and possibly exit
    }
    else
    {
        TranslateMessage(&msg); 
        DispatchMessage(&msg); 
    }
} 

닷넷에서는 이러한 메시지 펌프를 Application.Run 함수에서 해줍니다. 따라서 다음의 스레드는 UI 스레드가 되는 것입니다.

Thread thread = new Thread(threadFunc);
thread.Start();

private void threadFunc()
{
    Application.Run(...[생략]...);
}

물론, 스레드 풀에서 빌려온 스레드일지라도 메시지 루프를 가지면 UI 스레드가 됩니다.

ThreadPool.QueueUserWorkItem(
    (arg) =>
    {
        Application.Run(...);
    }, null);




실제로 테스트를 해볼까요? ^^ Form2 윈도우 코드를 다음과 같이 만듭니다.

using System;
using System.Windows.Forms;

namespace WindowsFormsApp1
{
    public partial class Form2 : Form
    {
        Timer _timer = new Timer(); // System.Windows.Forms.Timer는 타이머 처리를 
                                    // 내부적으로 윈도우 이벤트를 사용합니다.

        public Form2()
        {
            InitializeComponent();

            _timer.Interval = 1000;
            _timer.Tick += Timer_Tick;

            _timer.Start();
        }

        // 따라서, 아래의 함수는 이벤트 처리가 안되면 실행되지 않습니다.
        private void Timer_Tick(object sender, EventArgs e)
        {
            this.textBox1.Text = DateTime.Now.ToString();
        }
    }
}

위의 윈도우를 다음과 같이 작업자 스레드에서 실행해 봅니다.

ThreadPool.QueueUserWorkItem(
    (arg) =>
    {
        Form2 form = new Form2();
        form.Show();
    }, null);

그럼 윈도우까지는 뜨는데 텍스트 박스에 있는 시간이 업데이트가 안됩니다. 물론 그 외에도 WM_PAINT 같은 이벤트도 처리가 안되므로 화면이 마치 hang이 걸린 듯한 현상이 발생합니다.

반면, 다음과 같이 UI 스레드에서 실행하면,

ThreadPool.QueueUserWorkItem(
    (arg) =>
    {
        Form2 form = new Form2();
        Application.Run(form);
    }, null);

이번에는 타이머 처리가 잘 되어 텍스트 박스가 1초마다 내용이 업데이트됩니다.




자, 그럼 여기서 윈도우 프로젝트에 기본적으로 생성되는 Program.cs를 한번 열어봅니다.

static class Program
{
    [STAThread]
    static void Main()
    {
        Application.EnableVisualStyles();
        Application.SetCompatibleTextRenderingDefault(false);
        Application.Run(new Form1());
    }
}

바로 저 코드! 이제는 이해가 되시겠죠? 바로 메시지 루프이며 덕분에 UI 스레드로써 기능을 하고 있는 것입니다.




[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]

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[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 10/20/2020]

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댓글 작성자
 



2017-09-04 12시16분
[이봉호] Main Thread가 아닌 UI Thread라는 것이 별도로 존재하나요? Main Thread에서 Message Loop로 처리되는 것이 아닌가요?
[guest]
2017-09-04 12시22분
글에서도 나오지만, Main Thread도 Application.Run을 하니까 Message Loop가 동작하는 것입니다. 그걸 빼고 Form.Show만 하면 Main Thread도 UI 처리를 못합니다.
정성태
2019-01-29 01시04분
[민지홍] Application.Run 과 UI스레드에 대해 질문 있습니다.

Program.cs 코드에서 Application.Run(new Form1()); 호출을 한 뒤에
Form1.cs 코드에서 위의 예제와 같이
{
  Form2 form = new Form2();
  Application.Run(form);
}

UI 스레드가 유니크 한 걸로 알고 있는데, 호출하게 되면 UI 스레드가 2개가 되는 건가요?
[guest]
2019-01-29 01시20분
UI 스레드는 하나가 아닙니다. Message Loop를 가지고 있다면 UI 스레드가 되는 것입니다. (간혹, 순수 메시지 통신만을 위해 메시지 루프만 구현하고 UI는 생성하지 않는 경우도 있지만.)
정성태
2019-01-29 01시31분
[민지홍] 아 그러면 UI에 접근할 수 있는 스레드가 예제에서 Form1, Form2를 생성한 스레드가 될 수 있고,
Form2를 생성한 UI스레드가 동작한다고 이전의 스레드(From1 생성 스레드)가 종료되지 않고 같이 UI를 접근할 수 있다는 것 맞나요?

죄송하지만.. 하나만 더 질문하고 싶습니다.
UI 스레드가 2개 이상일 때 두 스레드가 동시에 UI요소를 업데이트하려고 하면 오류가 발생하나요?
[guest]
2019-01-29 06시46분
@민지홍 질문하신 분이 직접 답변을 하셔도 좋을 것 같은데요. ^^ 이 글의 내용에 이미 답이 있고, 또는 간단하게 코드를 만들어 실습해도 금방 답이 나올 것입니다.
정성태
2019-01-30 02시58분
[민지홍] 다시 읽어보니 이해되었습니다! 감사합니다. ㅎㅎ
[guest]
2020-10-20 02시53분
[Jireh] 업무 중 원인을 몰라서 연구하는 도중 도움 많이 되었습니다!
감사합니다!
[guest]
2022-09-09 07시43분
[한예지] 선생님 혹시
ThreadPool.QueueUserWorkItem(
    (arg) =>
    {
        Form2 form = new Form2();
        Application.Run(form);
    }, null); 를 어디에 넣어야 할까요?
보통 winform 프로젝트를 생성하면 Form1이 자동 생성되는데
Form2도 추가해서 띄우나요?
[guest]
2022-09-09 09시05분
네, 어디다 두어도 상관없습니다. 해당 코드는 Form2를 별도의 스레드에서 띄우기 위한 테스트 용도일 뿐입니다.
정성태
2022-09-10 10시22분
[한예지] 좋은 글, 좋은 답변 감사드립니다.
명절 잘 보내세요~!
[guest]

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