C# - Control의 Invalidate, Update, Refresh 차이점

(2021-02-27: Refresh가 Control 타입에 있었군요, 크게 내용이 달라지는 것은 없지만 Refresh 내용만 더 추가했습니다.)

아래와 같은 질문이 있군요.

사용자 지정 컨트롤 생성시 Invalidate, Update, Refresh의 차이점
; https://www.sysnet.pe.kr/3/0/5474

사실, Refresh는 특정 컨트롤에서 정의한 것이므로 해당 컨트롤의 도움말 등을 통해 정보를 얻어야 합니다. 반면 Control에서 정의한 Invalidate와 Update는 분명한 차이점이 있습니다.

역어셈블로 소스 코드를 들여다보면 Invalidate의 경우 다음과 같이 나옵니다.

public void Invalidate()
{
    Invalidate(invalidateChildren: false);
}

public void Invalidate(bool invalidateChildren)
{
    if (!IsHandleCreated)
    {
        return;
    }

    if (invalidateChildren)
    {
        SafeNativeMethods.RedrawWindow(new HandleRef(window, Handle), null, NativeMethods.NullHandleRef, 133);
    }
    else
    {
        using (new MultithreadSafeCallScope())
        {
            SafeNativeMethods.InvalidateRect(new HandleRef(window, Handle), null, (controlStyle & ControlStyles.Opaque) != ControlStyles.Opaque);
        }
    }

    NotifyInvalidate(ClientRectangle);
}

[DllImport("user32.dll", CharSet = CharSet.Auto, ExactSpelling = true)]
public static extern bool InvalidateRect(HandleRef hWnd, NativeMethods.COMRECT rect, bool erase);

결국 InvalidateRect Win32 API를 호출하는 역할을 하는데요,

InvalidateRect function (winuser.h)
; https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/winuser/nf-winuser-invalidaterect

중요한 것은, WM_PAINT 메시지로 GetMessage/PeekMessage의 메시지 루프를 거쳐 처리된다는 점입니다.

반면 Update의 경우에는,

public void Update()
{
    SafeNativeMethods.UpdateWindow(new HandleRef(this.window, this.InternalHandle));
}

[DllImport("user32.dll", CharSet = CharSet.Auto, ExactSpelling = true)]
public static extern bool UpdateWindow(HandleRef hWnd);

UpdateWindow Win32 API를 그대로 호출하는 방식으로 처리합니다.

UpdateWindow function (winuser.h)
; https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/winuser/nf-winuser-updatewindow

문서에 따라, UpdateWindow는 WM_PAINT를 메시지 루프를 거치지 않고 곧바로 Window Procedure 함수를 실행하는 식으로 처리한다는 차이점이 있습니다.

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자, 그럼 저 문서상의 설명이 실제로 Winform에서 어떻게 동작하는지 간단하게 테스트를 해볼까요?

WinForm 디자인 화면에 TextBox 하나와 Button을 놓은 후 Button.Click 이벤트에 다음과 같은 코드를 작성해 둡니다.

using System;
using System.Threading;
using System.Windows.Forms;

namespace WindowsFormsApp1
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }

        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            this.textBox1.Text = "qwer";
            this.textBox1.Invalidate();

            Thread.Sleep(-1);
        }
    }
}

위와 같은 경우, TextBox.Text 속성에 "qwer"을 지정하고 "Invalidate"를 호출해 WM_PAINT를 전송했으므로 이것이 처리되기 위해서는 반드시 메시지 루프가 돌아야 합니다. 하지만 위의 코드에서는 Thread.Sleep을 이용해 메시지 루프 실행을 막고 있으므로 버튼이 눌렸을 때 TextBox에는 여전히 빈 문자열만 출력이 되고 화면은 멈추게 됩니다.

자, 그럼 Invalidate를 다음과 같이 Update로 바꿔보면 어떨까요?

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    this.textBox1.Text = "qwer";
    // this.textBox1.Invalidate();
    this.textBox1.Update();

    Thread.Sleep(-1);
}

Update는 Window Procedure를 직접 실행하기 때문에 저 호출로 WM_PAINT 처리가 되어 TextBox에는 "qwer" 글자가 그려지게 됩니다. 따라서 Thread.Sleep으로 인해 메시지 루프 실행이 막혀도 화면에는 이미 개발자가 원하는 텍스트가 출력된 상태로 화면이 멈춥니다.

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마지막으로 Refresh는 역시 소스 코드를 보면 나옵니다.

public virtual void Refresh()
{
    Invalidate(invalidateChildren: true);
    Update();
}

그러니까, 결국 Invalidate + Update에 불과한 것인데요, 단지 Invalidate 단계에서 InvalidateRect 대신 RedrawWindow를 호출하는 정도의 차이가 있습니다.

public void Invalidate(bool invalidateChildren)
{
    if (!IsHandleCreated)
    {
        return;
    }

    if (invalidateChildren)
    {
        // #define RDW_ALLCHILDREN         0x0080
        // #define RDW_ERASE               0x0004
        // #define RDW_INVALIDATE          0x0001
        SafeNativeMethods.RedrawWindow(new HandleRef(window, Handle), null, NativeMethods.NullHandleRef, 133); // 133 == 0x85
    }
    else
    {
        using (new MultithreadSafeCallScope())
        {
            SafeNativeMethods.InvalidateRect(new HandleRef(window, Handle), null, (controlStyle & ControlStyles.Opaque) != ControlStyles.Opaque);
        }
    }

    NotifyInvalidate(ClientRectangle);
}

[DllImport("user32.dll", CharSet = CharSet.Auto, ExactSpelling = true)]
public static extern bool RedrawWindow(HandleRef hwnd, NativeMethods.COMRECT rcUpdate, HandleRef hrgnUpdate, int flags);

RedrawWindow Win32 API 문서를 보면,

RedrawWindow function (winuser.h)
; https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/winuser/nf-winuser-redrawwindow

사용된 플래그에 따라 자식 윈도우까지도 invalidate 시킨다는 차이점이 있습니다. 따라서, 자식 윈도우를 소유하지 않는 TextBox 등의 컨트롤에는 굳이 Refresh를 호출할 필요가 없습니다.

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[최초 등록일: 2/26/2021]
[최종 수정일: 3/20/2023]


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by SeongTae Jeong, mailto:techsharer at outlook.com