1️⃣ 背景与定位
在 .NET Framework 2.0 时代，微软引入了 BackgroundWorker 来解决 WinForm/WPF 场景下“耗时操作阻塞 UI 线程”的问题；而 Component 早在 1.0 就已存在，是所有可视化/非可视化设计器的“基类”。理解这两者的源码与机制，可以帮助我们：
更精确地调试遗留代码；
在需要设计时支持时（如自定义控件/组件）少走弯路；
在无法使用 async-await 的老项目中做最小侵入式改造。
2️⃣ Component 类：所有“组件”的鼻祖
2.1 命名空间与程序集
// 所在程序集：System.ComponentModel.Primitives.dll
namespace System.ComponentModel2.2 继承链与接口实现
System.Object└─ System.MarshalByRefObject // 支持跨 AppDomain 远程调用└─ System.ComponentModel.Component├─ 实现 IComponent // 提供 Site 与 Disposed 事件└─ 实现 IDisposable // 标准 Dispose 模式2.3 设计时元数据
[ComVisible(true)]：可被 COM 调用。[ClassInterface(ClassInterfaceType.AutoDispatch)]：为 COM 客户端生成双重接口。[DesignerCategory("Component")]：告诉 Visual Studio 使用 ComponentDesigner。
2.4 核心字段与线程安全
private static readonly object EventDisposed = new object();
private ISite site;
private EventHandlerList events; // 延迟创建，减少内存所有事件都通过
EventHandlerList存储，避免每个事件一个字段，节省内存。对
events的访问采用“延迟初始化 + 双检锁”。
2.5 事件系统：EventHandlerList 的魔法
public event EventHandler Disposed
{add { Events.AddHandler(EventDisposed, value); }remove { Events.RemoveHandler(EventDisposed, value); }
}通过
object类型的 key（而非字符串）避免冲突。EventHandlerList内部使用单向链表，添加/删除 O(1)。
2.6 Dispose 模式深度解析
~Component() { Dispose(false); }public void Dispose()
{Dispose(true);GC.SuppressFinalize(this);
}protected virtual void Dispose(bool disposing)
{if (!disposing) return;lock (this){if (site?.Container != null)site.Container.Remove(this); // 设计器撤销时自动清理((EventHandler)events?[EventDisposed])?.Invoke(this, EventArgs.Empty);}
}标准 Dispose 模式 + lock(this) 保证线程安全。
在 VS 设计器中，当用户从设计面板上删除组件时，
Container.Remove会触发Dispose。
2.7 设计时支持：Site / Container / DesignMode
ISite：为组件提供“宿主”信息（名称、容器、设计模式标志、全局服务）。IContainer：管理一组组件的生命周期。DesignMode：运行时永远返回 false，仅在设计器进程返回 true。
2.8 实战：自定义一个可设计时拖拽的组件
[ToolboxItem(true)]
public class MyLogger : Component
{public string LogPath { get; set; }public void Write(string text){File.AppendAllText(LogPath, text + Environment.NewLine);}protected override void Dispose(bool disposing){// 清理文件句柄等资源base.Dispose(disposing);}
}编译后将 dll 添加到工具箱即可拖拽到 WinForm 设计器。
可在属性窗口编辑
LogPath。
3️⃣ BackgroundWorker 类：WinForm/WPF 时代的“轻量 Task”
3.1 背景与演进史
.NET 2.0 引入，解决 WinForm 中“跨线程访问 UI”痛点。
.NET 4.0 之后官方推荐使用 Task + Progress<T>
但在老项目、设计器生成代码、脚本环境中仍大量存在。
3.2 类型声明与特性
[SRDescription("BackgroundWorker_Desc")] // 本地化资源
[DefaultEvent("DoWork")] // 双击控件默认生成 DoWork 事件
[HostProtection(SecurityAction.LinkDemand, SharedState = true)]HostProtection告诉 CLR：若宿主禁止共享状态（如 SQL Server CLR），则拒绝加载。
3.3 三大静态键对象
private static readonly object doWorkKey = new object();
private static readonly object runWorkerCompletedKey = new object();
private static readonly object progressChangedKey = new object();用于
Events.AddHandler/remove，保证事件 key 的唯一性。
3.4 状态字段：isRunning、cancellationPending 的并发语义
均为
bool，读写均在 UI 线程 或 通过AsyncOperation.Post封送，因此无需volatile或Interlocked。注意：在
DoWork事件处理器中访问CancellationPending是线程安全的，因为CancelAsync仅设置标志位，无额外锁。
3.5 AsyncOperation & SynchronizationContext
AsyncOperationManager.CreateOperation(null)捕获当前SynchronizationContext（WinForm/WPF Dispatcher）。通过
Post/PostOperationCompleted把回调封送回 UI 线程，避免跨线程更新控件。
3.6 三大事件
| 事件名 | 触发线程 | 典型用途 | |
| DoWork | 后台线程 |
| |
| ProgressChanged | UI 线程（SynchronizationContext） | 更新进度条、日志 | |
| RunWorkerCompleted | UI 线程 | 处理结果或异常、隐藏等待动画 |
3.7 四大公开方法
RunWorkerAsync(object argument)
检查
isRunning，抛InvalidOperationException防并发。创建
AsyncOperation，然后threadStart.BeginInvoke(argument, null, null)进入线程池。
CancelAsync()
检查
WorkerSupportsCancellation，设置cancellationPending = true。
ReportProgress(int percent, object userState)
检查
WorkerReportsProgress，通过asyncOperation.Post(progressReporter, args)封送。
Dispose(bool)（继承自 Component）
在 WinForm 设计器中移除控件时会调用，确保线程清理。
3.8 两大回调委托
private readonly WorkerThreadStartDelegate threadStart; // 线程入口
private readonly SendOrPostCallback operationCompleted; // 完成回调
private readonly SendOrPostCallback progressReporter; // 进度回调WorkerThreadStartDelegate本质上是delegate void WorkerThreadStartDelegate(object argument)，避免每次构造新委托。
3.9 WorkerThreadStart 流程图
3.10 线程模型与死锁陷阱
若
DoWork中 阻塞 UI 线程（如Invoke等待 UI 回复），将发生死锁。正确做法：仅通过
ReportProgress与 UI 交互。
3.11 性能考量：与 Task 对比
| 维度 | BackgroundWorker | Task + Progress<T> | |
| 语言级 async-await | ❌ | ✅ | |
| 线程池调度 | ✅ | ✅ | |
| 进度报告 | 事件 | IProgress<T> | |
| 取消 |
| CancellationToken | |
| 内存分配 |
| 结构体 + lambda |
结论：新项目优先 Task；维护老代码可保留 BGW。
3.12 跨平台注意点
.NET Core 3.0+ 仍支持 BGW，但设计器（WinForm Designer）仅在 Windows 上可用。
ASP.NET Core 无 SynchronizationContext，默认会把回调丢到 ThreadPool，UI 更新需手动封送。
3.13 实战：文件复制器（含 WinForm UI）
设计界面：ProgressBar、TextBox（文件名）、Button（开始/取消）。
代码：
var bgw = new BackgroundWorker {WorkerReportsProgress = true,WorkerSupportsCancellation = true };bgw.DoWork += (_, e) => {var src = (string)e.Argument;var dst = Path.ChangeExtension(src, ".bak");using var fin = File.OpenRead(src);using var fout = File.Create(dst);var buffer = new byte[4096];long total = fin.Length, read = 0;int count;while ((count = fin.Read(buffer, 0, buffer.Length)) > 0){if (bgw.CancellationPending) { e.Cancel = true; return; }fout.Write(buffer, 0, count);read += count;bgw.ReportProgress((int)(read * 100 / total));}e.Result = dst; };bgw.ProgressChanged += (_, e) => progressBar1.Value = e.ProgressPercentage; bgw.RunWorkerCompleted += (_, e) => {if (e.Cancelled) MessageBox.Show("已取消");else if (e.Error != null) MessageBox.Show(e.Error.Message);else MessageBox.Show("完成，输出：" + e.Result); }; bgw.RunWorkerAsync(textBox1.Text);3.14 在 ASP.NET Core 中的“逆向”用法
虽然不推荐，但可在后台服务中模拟：
services.AddHostedService(sp => new BgwHostedService());由于没有 UI SynchronizationContext，所有
ProgressChanged会在 ThreadPool 线程触发，需自行加锁。
4️⃣ 可维护性最佳实践
永远检查
IsBusy，避免多次RunWorkerAsync。在
DoWork中 绝不 直接访问 UI 元素。若业务复杂，考虑用 Task + Progress + CancellationTokenSource 重构。
设计时组件务必重写
Dispose(bool)释放非托管资源。使用
SRDescription/SRCategory为你的组件提供本地化与分类支持。
