WPF的消息机制（二）- WPF内部的5个窗口之隐藏消息窗口

WPF内部的5个窗口

对于Windows系统来说，它是一个消息系统，消息系统的核心就是窗口。对于WPF来说也是如此。那么WPF内部为什么需要窗口，又存在哪些窗口呢？

在上一篇，我们频繁的提及“线程”，“Dispatcher”其实，运行WPF应用程序所在的线程就是WPF所谓的UI线程，在Application.Run之后，调用Dispatcher.Run时会检查当前线程是否已经存在了一个Dispatcher对象，如果没有就构造一个，在这里，一个线程对应一个Dispatcher。因此，WPF的对象在获取this.Dispatcher属性时，不同对象取的都是同一个Dispatcher实例。另外，前面提到的“消息循环”，“消息队列”等都是Win32应用程序的概念，我们知道，提起这些概念，必然会跟Win32的“窗口”，“Handle”，“WndProc”之类的概念离不开，那么WPF里面究竟有没有“窗体”，“Handle”，“WndProc”呢？

我想说的是：有，还不止一个，只不过没有暴露出来，外面不需要关心这些。

通常情况下，一个WPF应用程序在运行起来的时候，后台会创建5个Win32的窗口，帮助WPF系统来处理操作系统以及应用程序内部的消息。在这5个窗口中，只有一个是可见的，可以处理输入事件与用户交互，其他4个窗口都是不可见的，帮助WPF处理来自其他方面的消息。接下来我会来介绍究竟这5个Win32的窗口如何帮助WPF处理消息，我会根据每个窗口创建的顺序来介绍。

隐藏消息窗口

创建时机：在Application的构造函数调用基类DispatcherObject的构造函数的时候，会创建一个Dispatcher对象，在Dispatcher的私有构造函数当中。

用途：实现WPF线程模型的异步调用。

谈到异步调用，相信许多人都不陌生。WinForm下，我们通常为了使一些花费较多时间的方法调用不影响UI的响应，会将这个操作分为很多步，然后使用BeginInvoke调用每一步，这样UI响应就不会被阻塞。BeginInvoke的本质是往消息队列当中PostMessage，而不是直接调用，与此同时，UI行为（MouseMove）导致系统也往消息队列当中PostMessage更新UI，但由于彼此花费的时间很短，就感觉两个消息是被同时处理似的，界面就不会觉得被阻塞了。WPF同样面临这样的问题，他是如何解决的呢？在这里Window 1#起着至关重要的作用。通过下面一副图我们来看看Window 1#在做什么事情？

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WPF也是通过BeginInvoke来解决的，而Wpf的BeginInvoke是在Dispatcher上面暴露了，因为整个消息系统都是Dispatcher在协调。从上面图可以看出Dispatcher在调用BeginInvoke之后所经历的流程，最终是什么时候Foo()被真正执行的。

第一步，就是将调用的Delegate和优先级包装成一个DispatcherOperation放入Dispatcher维护的优先级队列当中，这个Queue是按DispatcherPriority排序的，总是高优先级的DispatcherOperation先被处理。关于优先级相关知识可以参考MSDN对WPF线程模型的解释。

第二步，往当前线程的消息队列当中Post一个名为MsgProcessQueue的Message。这个消息是WPF自己定义的，见Dispatcher的静态构造函数当中的

_msgProcessQueue = UnsafeNativeMethods.RegisterWindowMessage("DispatcherProcessQueue");

这个消息被Post到消息队列之前，还要设置MSG.Handle，这个Handle就是Window 1#的Handle。指定Handle是为了在消息循环Dispatch消息的时候，指定哪个窗口的WndProc（窗口过程）处理这个消息。在这里所有BeginInvoke引起的消息都是Window1#的窗口过程来处理的。

第三步，消息循环读取消息。

第四步，系统根据获取消息的Handle，发现跟Window1#的Handle相同，那么这个消息派发到Window1#的窗口过程，让其处理。

第五步，在窗口过程中，优先级队列当中取一个DispatcherOperation。

第六步，执行DispatcherOperation.Invoke方法，Invoke方法的核心就是调用DispatcherOperation构造时传入的Delegate，也就是Dispatcher.BeginInvoke传入的Delegate。最终这个Foo()方法就被执行了。

通过上面的六步过程，一次Dispatcher.BeginInvoke就被处理完成。而这个过程需要消息不断的流动，就必须加入消息队列，最后还要特定的窗口过程处理，而核心的东西就是这个隐藏的Window1#，他在WPF当中只负责处理异步调用，其他的消息他不关心，剩余的4个窗口在处理。这个Window1#在WPF当中被包了一层壳子，如果感兴趣，你可以去查看类型MessageOnlyHwndWrapper。