チュートリアル: BackgroundWorker コンポーネントでのマルチスレッド (C# および Visual Basic)

[アーティクル]
02/21/2013

このチュートリアルでは、テキストファイルで語句を検索する、マルチスレッドアプリケーションの作成方法を説明します。次の方法を学ぶことができます。

BackgroundWorker コンポーネントから呼び出し可能なメソッドを含むクラスの定義。
BackgroundWorker コンポーネントで発生したイベントの処理。
メソッドを実行するための BackgroundWorker コンポーネントの開始。
BackgroundWorker コンポーネントを停止する Cancel ボタンの実装。

ユーザーインターフェイスを作成するには

Visual Basic または C# の新しい Windows アプリケーションプロジェクトを開き、Form1 という名前のフォームを作成します。
Form1 に 2 つのボタンと 4 つのテキストボックスを追加します。

次の表のとおりにオブジェクトに名前を付けます。

Object	プロパティ	設定
1 番目のボタン	Name, Text	Start、Start
2 番目のボタン	Name, Text	Cancel、Cancel
1 番目のテキストボックス	Name, Text	SourceFile、""
2 番目のテキストボックス	Name, Text	CompareString、""
3 番目のテキストボックス	Name, Text	WordsCounted、"0"
4 番目のテキストボックス	Name, Text	LinesCounted、"0"

各テキストボックスの横にラベルを追加します。次の表に示すように、各ラベルの Text プロパティを設定します。

Object	プロパティ	設定
1 番目のラベル	Text	[ソースファイル]
2 番目のラベル	Text	Compare String
3 番目のラベル	Text	Matching Words
4 番目のラベル	Text	Lines Counted

BackgroundWorker コンポーネントを作成してそのイベントをサブスクライブするには

[ツールボックス] の [コンポーネント] にある BackgroundWorker コンポーネントをフォームに追加します。追加したコンポーネントがフォームのコンポーネントトレイに表示されます。
BackgroundWorker1 オブジェクト (Visual Basic) または backgroundWorker1 オブジェクト (C#) の次のプロパティを設定します。

プロパティ

設定

WorkerReportsProgress

True

WorkerSupportsCancellation

True
C# でのみ、backgroundWorker1 オブジェクトのイベントをサブスクライブします。プロパティ ウィンドウの上部にある [イベント] アイコンをクリックします。RunWorkerCompleted イベントをダブルクリックして、イベントハンドラーメソッドを作成します。ProgressChanged イベントと DoWork イベントについても同じ操作を行います。

プロパティ	設定
WorkerReportsProgress	True
WorkerSupportsCancellation	True

個別のスレッドで動作するメソッドを定義するには

[プロジェクト] メニューの [クラスの追加] を選択し、プロジェクトにクラスを追加します。[新しい項目の追加] ダイアログボックスが表示されます。
テンプレートウィンドウの [クラス] を選択し、名前フィールドに「Words.vb」または「Words.cs」と入力します。
[追加] をクリックします。Words クラスが表示されます。

Words クラスに次のコードを追加します。

Public Class Words
    ' Object to store the current state, for passing to the caller.
    Public Class CurrentState
        Public LinesCounted As Integer
        Public WordsMatched As Integer
    End Class

    Public SourceFile As String
    Public CompareString As String
    Private WordCount As Integer = 0
    Private LinesCounted As Integer = 0

    Public Sub CountWords(
        ByVal worker As System.ComponentModel.BackgroundWorker,
        ByVal e As System.ComponentModel.DoWorkEventArgs
    )
        ' Initialize the variables.
        Dim state As New CurrentState
        Dim line = ""
        Dim elapsedTime = 20
        Dim lastReportDateTime = Now

        If CompareString Is Nothing OrElse
           CompareString = System.String.Empty Then

           Throw New Exception("CompareString not specified.")
        End If

        Using myStream As New System.IO.StreamReader(SourceFile)

            ' Process lines while there are lines remaining in the file.
            Do While Not myStream.EndOfStream
                If worker.CancellationPending Then
                    e.Cancel = True
                    Exit Do
                Else
                    line = myStream.ReadLine
                    WordCount += CountInString(line, CompareString)
                    LinesCounted += 1

                    ' Raise an event so the form can monitor progress.
                    If Now > lastReportDateTime.AddMilliseconds(elapsedTime) Then
                        state.LinesCounted = LinesCounted
                        state.WordsMatched = WordCount
                        worker.ReportProgress(0, state)
                        lastReportDateTime = Now
                    End If

                    ' Uncomment for testing.
                    'System.Threading.Thread.Sleep(5)
                End If
            Loop

            ' Report the final count values.
            state.LinesCounted = LinesCounted
            state.WordsMatched = WordCount
            worker.ReportProgress(0, state)
        End Using
    End Sub

    Private Function CountInString(
        ByVal SourceString As String,
        ByVal CompareString As String
    ) As Integer
        ' This function counts the number of times
        ' a word is found in a line.
        If SourceString Is Nothing Then
            Return 0
        End If

        Dim EscapedCompareString =
            System.Text.RegularExpressions.Regex.Escape(CompareString)

        ' To count all occurrences of the string, even within words, remove
        ' both instances of "\b".
        Dim regex As New System.Text.RegularExpressions.Regex(
            "\b" + EscapedCompareString + "\b",
            System.Text.RegularExpressions.RegexOptions.IgnoreCase)

        Dim matches As System.Text.RegularExpressions.MatchCollection
        matches = regex.Matches(SourceString)
        Return matches.Count
    End Function
End Class

public class Words
{
    // Object to store the current state, for passing to the caller.
    public class CurrentState
    {
        public int LinesCounted;
        public int WordsMatched;
    }

    public string SourceFile;
    public string CompareString;
    private int WordCount;
    private int LinesCounted;

    public void CountWords(
        System.ComponentModel.BackgroundWorker worker,
        System.ComponentModel.DoWorkEventArgs e)
    {
        // Initialize the variables.
        CurrentState state = new CurrentState();
        string line = "";
        int elapsedTime = 20;
        DateTime lastReportDateTime = DateTime.Now;

        if (CompareString == null ||
            CompareString == System.String.Empty)
        {
            throw new Exception("CompareString not specified.");
        }

        // Open a new stream.
        using (System.IO.StreamReader myStream = new System.IO.StreamReader(SourceFile))
        {
            // Process lines while there are lines remaining in the file.
            while (!myStream.EndOfStream)
            {
                if (worker.CancellationPending)
                {
                    e.Cancel = true;
                    break;
                }
                else
                {
                    line = myStream.ReadLine();
                    WordCount += CountInString(line, CompareString);
                    LinesCounted += 1;

                    // Raise an event so the form can monitor progress.
                    int compare = DateTime.Compare(
                        DateTime.Now, lastReportDateTime.AddMilliseconds(elapsedTime));
                    if (compare > 0)
                    {
                        state.LinesCounted = LinesCounted;
                        state.WordsMatched = WordCount;
                        worker.ReportProgress(0, state);
                        lastReportDateTime = DateTime.Now;
                    }
                }
                // Uncomment for testing.
                //System.Threading.Thread.Sleep(5);
            }

            // Report the final count values.
            state.LinesCounted = LinesCounted;
            state.WordsMatched = WordCount;
            worker.ReportProgress(0, state);
        }
    }


    private int CountInString(
        string SourceString,
        string CompareString)
    {
        // This function counts the number of times
        // a word is found in a line.
        if (SourceString == null)
        {
            return 0;
        }

        string EscapedCompareString =
            System.Text.RegularExpressions.Regex.Escape(CompareString);

        System.Text.RegularExpressions.Regex regex;
        regex = new System.Text.RegularExpressions.Regex( 
            // To count all occurrences of the string, even within words, remove
            // both instances of @"\b" from the following line.
            @"\b" + EscapedCompareString + @"\b",
            System.Text.RegularExpressions.RegexOptions.IgnoreCase);

        System.Text.RegularExpressions.MatchCollection matches;
        matches = regex.Matches(SourceString);
        return matches.Count;
    }

}

スレッドからイベントを処理するには

メインフォームに次のイベントハンドラーを追加します。

Private Sub BackgroundWorker1_RunWorkerCompleted( 
    ByVal sender As Object, 
    ByVal e As System.ComponentModel.RunWorkerCompletedEventArgs
  ) Handles BackgroundWorker1.RunWorkerCompleted

    ' This event handler is called when the background thread finishes.
    ' This method runs on the main thread.
    If e.Error IsNot Nothing Then
        MessageBox.Show("Error: " & e.Error.Message)
    ElseIf e.Cancelled Then
        MessageBox.Show("Word counting canceled.")
    Else
        MessageBox.Show("Finished counting words.")
    End If
End Sub

Private Sub BackgroundWorker1_ProgressChanged( 
    ByVal sender As Object, 
    ByVal e As System.ComponentModel.ProgressChangedEventArgs
  ) Handles BackgroundWorker1.ProgressChanged

    ' This method runs on the main thread.
    Dim state As Words.CurrentState = 
        CType(e.UserState, Words.CurrentState)
    Me.LinesCounted.Text = state.LinesCounted.ToString
    Me.WordsCounted.Text = state.WordsMatched.ToString
End Sub

private void backgroundWorker1_RunWorkerCompleted(object sender, RunWorkerCompletedEventArgs e)
{
// This event handler is called when the background thread finishes.
// This method runs on the main thread.
if (e.Error != null)
    MessageBox.Show("Error: " + e.Error.Message);
else if (e.Cancelled)
    MessageBox.Show("Word counting canceled.");
else
    MessageBox.Show("Finished counting words.");
}

private void backgroundWorker1_ProgressChanged(object sender, ProgressChangedEventArgs e)
{
    // This method runs on the main thread.
    Words.CurrentState state =
        (Words.CurrentState)e.UserState;
    this.LinesCounted.Text = state.LinesCounted.ToString();
    this.WordsCounted.Text = state.WordsMatched.ToString();
}

WordCount メソッドを実行する新しいスレッドを開始して呼び出すには

プログラムに次のプロシージャを追加します。

Private Sub BackgroundWorker1_DoWork( 
    ByVal sender As Object, 
    ByVal e As System.ComponentModel.DoWorkEventArgs
  ) Handles BackgroundWorker1.DoWork

    ' This event handler is where the actual work is done.
    ' This method runs on the background thread.

    ' Get the BackgroundWorker object that raised this event.
    Dim worker As System.ComponentModel.BackgroundWorker
    worker = CType(sender, System.ComponentModel.BackgroundWorker)

    ' Get the Words object and call the main method.
    Dim WC As Words = CType(e.Argument, Words)
    WC.CountWords(worker, e)
End Sub

Sub StartThread()
    ' This method runs on the main thread.
    Me.WordsCounted.Text = "0"

    ' Initialize the object that the background worker calls.
    Dim WC As New Words
    WC.CompareString = Me.CompareString.Text
    WC.SourceFile = Me.SourceFile.Text

    ' Start the asynchronous operation.
    BackgroundWorker1.RunWorkerAsync(WC)
End Sub

private void backgroundWorker1_DoWork(object sender, DoWorkEventArgs e)
{
    // This event handler is where the actual work is done.
    // This method runs on the background thread.

    // Get the BackgroundWorker object that raised this event.
    System.ComponentModel.BackgroundWorker worker;
    worker = (System.ComponentModel.BackgroundWorker)sender;

    // Get the Words object and call the main method.
    Words WC = (Words)e.Argument;
    WC.CountWords(worker, e);
}

private void StartThread()
{
    // This method runs on the main thread.
    this.WordsCounted.Text = "0";

    // Initialize the object that the background worker calls.
    Words WC = new Words();
    WC.CompareString = this.CompareString.Text;
    WC.SourceFile = this.SourceFile.Text;

    // Start the asynchronous operation.
    backgroundWorker1.RunWorkerAsync(WC);
}

フォームの Start ボタンから StartThread メソッドを呼び出します。

Private Sub Start_Click() Handles Start.Click
    StartThread()
End Sub

private void Start_Click(object sender, EventArgs e)
{
    StartThread();
}

スレッドを停止する Cancel ボタンを実装するには

Cancel ボタンの Click イベントハンドラーから StopThread プロシージャを呼び出します。

Private Sub Cancel_Click() Handles Cancel.Click
    ' Cancel the asynchronous operation.
    Me.BackgroundWorker1.CancelAsync()
End Sub

private void Cancel_Click(object sender, EventArgs e)
{
    // Cancel the asynchronous operation.
    this.backgroundWorker1.CancelAsync();
}

テスト

アプリケーションをテストして、正常に動作することを確認します。

アプリケーションをテストするには

F5 キーを押してアプリケーションを実行します。
フォームが表示されたら、テストするファイルのファイルパスを sourceFile ボックスに入力します。たとえば、テストファイルの名前が Test.txt の場合は、「C:\Test.txt」と入力します。
2 番目のテキストボックスに、アプリケーションがテキストファイル内を検索する語句またはフレーズを入力します。
[Start] をクリックします。LinesCounted ボックスで、直ちにインクリメントが開始されます。完了すると、アプリケーションは "Finished Counting" というメッセージを表示します。

Cancel ボタンをテストするには

F5 キーを押して、アプリケーションを開始します。前の手順で説明したように、ファイル名と検索語句を入力します。動作が完了する前にプロシージャをキャンセルするだけの時間があるように、サイズの大きいファイルを選択します。
Start をクリックして、アプリケーションを起動します。
[Cancel] をクリックします。アプリケーションは直ちにカウントを中止します。

次の手順

このアプリケーションには、基本的なエラー処理が含まれています。空白の検索文字列が検出されます。語句の数やカウントする行数が最大値を超えた場合など、その他のエラーを処理することで、このプログラムの信頼性をより高くできます。

参照

処理手順

チュートリアル : Visual Basic による簡単なマルチスレッドコンポーネントの作成

方法 : イベントサブスクリプションとサブスクリプションの解除 (C# プログラミングガイド)

その他の技術情報

スレッド処理 (C# および Visual Basic)

次の方法で共有

チュートリアル: BackgroundWorker コンポーネントでのマルチスレッド (C# および Visual Basic)

ユーザーインターフェイスを作成するには

BackgroundWorker コンポーネントを作成してそのイベントをサブスクライブするには

個別のスレッドで動作するメソッドを定義するには

スレッドからイベントを処理するには

WordCount メソッドを実行する新しいスレッドを開始して呼び出すには

スレッドを停止する Cancel ボタンを実装するには

テスト

アプリケーションをテストするには

Cancel ボタンをテストするには

次の手順

参照

処理手順

その他の技術情報

その他のリソース

次の方法で共有

チュートリアル: BackgroundWorker コンポーネントでのマルチスレッド (C# および Visual Basic)

ユーザー インターフェイスを作成するには

BackgroundWorker コンポーネントを作成してそのイベントをサブスクライブするには

個別のスレッドで動作するメソッドを定義するには

スレッドからイベントを処理するには

WordCount メソッドを実行する新しいスレッドを開始して呼び出すには

スレッドを停止する Cancel ボタンを実装するには

テスト

アプリケーションをテストするには

Cancel ボタンをテストするには

次の手順

参照

処理手順

その他の技術情報

その他のリソース

ユーザーインターフェイスを作成するには