.NET 1.1 .NET 2.0 中级开发 Visual Studio Windows .NET C#

不要闪烁！使用双缓冲！

Gil.Schmidt

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2006 年 1 月 29 日

CPOL

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演示了几种克服恼人闪烁问题的方法

引言

闪烁是一个常见的问题，每个在 Windows 窗体环境中编程的人都知道。我们都知道，即使 Windows 任务管理器在选择进程列表中的进程时也会闪烁。

如果你曾经研究过这个问题，你可能已经注意到最常见的解决方案是双缓冲。

解释

双缓冲是一种技术，我们将所有的图形需求绘制到存储在内存（缓冲区）中的图像中，并且在我们完成所有的绘图需求之后，我们将完整的图像从内存绘制到屏幕上。这将屏幕上的绘图（严重影响应用程序性能的操作）集中到单个操作，而不是许多小的操作。

一个容易理解的例子是使用具有多个层的 ProgressBar

背景层
边框层
进度层
百分比层

对于这些层中的每一层，我们需要调用一些绘图操作，并且在每次绘图操作之后，控件会将其自身重绘到屏幕上。现在，如果刷新率较低，我们将没有任何问题，但是如果我们加快刷新率，则会发生闪烁（眨眼）。

我们通过将所有层绘制到位于内存中的图像中来解决此问题，并且在将所有层绘制到此图像中之后，我们将图像绘制到屏幕上。这极大地提高了性能。

技术

注意：以下提到的所有技术都用于本文提供的示例源代码中，除了第一个来自 .NET Framework 1.1 的技术，并且源代码是针对 .NET Framework 2.0。

开始之前您应该知道的事情

SetStyle(ControlStyles.AllPaintingInWmPaint, true);
绘制控件时，会调用两个函数，OnPaint 和 OnPaintBackground。设置此标志后，它将忽略 OnPaintBackground 函数，并且 OnPaint 函数负责绘制背景和前景。
SetStyle(ControlStyles.UserPaint, true);
当此标志设置为 true 时，控件会自行绘制，而不是由系统操作绘制。
提示（由 Tim McCurdy 提供）：SetStyle(ControlStyles.ResizeRedraw, true);
设置此标志会导致控件在调整大小时重绘自身。

ProgressBar 绘图

对于所有这些示例，我调用一个名为 DrawProgressBar 的函数。传递给它的参数是一个 Graphics 实例，用于绘图

private void DrawProgressBar(Graphics ControlGraphics)
{
    // draw background
    ControlGraphics.FillRectangle(Brushes.Black, ClientRectangle);
    // draw border
    ControlGraphics.DrawRectangle(Pens.White, ClientRectangle);
    // draw progress 
    ControlGraphics.FillRectangle(Brushes.SkyBlue, 0, 0, 
            this.Width * ProgressBarPercentValue, this.Height);
    // draw percent
    ControlGraphics.DrawString(ProgressBarPercentValue.ToString(), 
                       this.Font, Brushes.Red, 
                       new Point(this.Width / 2, this.Height / 2));
}

开始

.NET Framework 1.1 内置双缓冲

public partial class DoubleBufferedControl : Control
{
    public DoubleBufferedControl()
    {
        InitializeComponent();

        this.SetStyle(
            ControlStyles.UserPaint |
            ControlStyles.AllPaintingInWmPaint |
            ControlStyles.DoubleBuffer, true);
    }

    protected override void OnPaint(PaintEventArgs pe)
    {
        // we draw the progressbar normally 
        // with the flags sets to our settings
        DrawProgressBar(pe.Graphics);
    }
}

这项技术来自 .NET Framework 1.1，并提供了一些双缓冲支持。从我测试的结果来看，这项技术不是很好，我更喜欢对 .NET Framework 1.1 使用手动技术（稍后将介绍）。

.NET Framework 2.0 内置双缓冲

public class DoubleBufferedControl : Control
{
    public DoubleBufferedControl()
    {
        InitializeComponent();

        this.SetStyle(
            ControlStyles.UserPaint |
            ControlStyles.AllPaintingInWmPaint |
            ControlStyles.OptimizedDoubleBuffer, true);
    }

    protected override void OnPaint(PaintEventArgs pe)
    {
        // we draw the progressbar normally with 
        // the flags sets to our settings
        DrawProgressBar(pe.Graphics);
    }
}

好吧，在 .NET Framework 2.0 中，双缓冲技术的易用性有了很大的改进。通过使用这项技术获得的性能非常好，我建议所有不想进行太多编码的人使用它。

我应该提到，当我们设置 Control.DoubleBuffered 为 true 时，它会将 ControlStyles.AllPaintingInWmPaint 和 ControlStyles.OptimizedDoubleBuffer 设置为 true。

.NET Framework 1.1 的手动解决方案

我们在这里所做的是自己创建双缓冲，并通过覆盖控件的 OnPaint 事件或您可能想要在任何其他地方使用的事件来实现它

public partial class DoubleBufferedControl : Control
{
    const Bitmap NO_BACK_BUFFER = null;
    const Graphics NO_BUFFER_GRAPHICS = null;

    Bitmap BackBuffer;
    Graphics BufferGraphics;

    public DoubleBufferedControl()
    {
        InitializeComponent();
        
        Application.ApplicationExit += 
            new EventHandler(MemoryCleanup);

        SetStyle(ControlStyles.AllPaintingInWmPaint, true);

        BackBuffer = new Bitmap(this.Width, this.Height);
        BufferGraphics = Graphics.FromImage(BackBuffer);
    }

    private void MemoryCleanup(object sender, EventArgs e)
    {
        // clean up the memory
        if (BackBuffer != NO_BACK_BUFFER)
            BackBuffer.Dispose();

        if (BufferGraphics != NO_BUFFER_GRAPHICS)
            BufferGraphics.Dispose();
    }
    protected override void OnPaint(PaintEventArgs pe)
    {
        // we draw the progressbar into the image in 
        // the memory
        DrawProgressBar(BufferGraphics);

        // now we draw the image into the screen
        pe.Graphics.DrawImageUnscaled(BackBuffer);
    }

    private void DoubleBufferedControl_Resize(object sender, 
                                                 EventArgs e)
    {
        if (BackBuffer != NO_BACK_BUFFER)
            BackBuffer.Dispose();

        BackBuffer = new Bitmap(this.Width, this.Height);
        BufferGraphics = Graphics.FromImage(BackBuffer);

        this.Refresh();
    }
}

.NET Framework 2.0 的手动解决方案

在 .NET Framework 2.0 中，我们仍然可以使用手动方式。 Microsoft 为我们提供了一些有用的工具，使其更加容易。新工具是 BufferedGraphicsContext 和 BufferedGraphics。 BufferedGraphicsContext 为我们提供了一个替代缓冲区，而不是我们在 .NET Framework 1.1 中使用的 Bitmap，而 BufferedGraphics 处理所有图形操作，例如使用 Render() 函数将缓冲图像绘制到屏幕上，等等。

public class DoubleBufferedControl : Control
{
    const BufferedGraphics NO_MANAGED_BACK_BUFFER = null;

    BufferedGraphicsContext GraphicManager;
    BufferedGraphics ManagedBackBuffer;

    public DoubleBufferedControl()
    {
        InitializeComponent();
        
        Application.ApplicationExit += 
               new EventHandler(MemoryCleanup);

        SetStyle(ControlStyles.AllPaintingInWmPaint, true);

        GraphicManager = BufferedGraphicsManager.Current;
        GraphicManager.MaximumBuffer = 
               new Size(this.Width + 1, this.Height + 1);
        ManagedBackBuffer = 
            GraphicManager.Allocate(this.CreateGraphics(), 
                                           ClientRectangle);
    }

    private void MemoryCleanup(object sender, EventArgs e)
    {
        // clean up the memory
        if (ManagedBackBuffer != NO_MANAGED_BACK_BUFFER)
            ManagedBackBuffer.Dispose();
    }
    protected override void OnPaint(PaintEventArgs pe)
    {
        // we draw the progressbar into the image in the memory
        DrawProgressBar(ManagedBackBuffer.Graphics);

        // now we draw the image into the screen
        ManagedBackBuffer.Render(pe.Graphics);
    }

    private void DoubleBufferedControl_Resize(object sender, 
                                                  EventArgs e)
    {
        if (ManagedBackBuffer != NO_MANAGED_BACK_BUFFER)
            BackBufferManagedBackBufferDispose();

        GraphicManager.MaximumBuffer = 
              new Size(this.Width + 1, this.Height + 1);

        ManagedBackBuffer = 
            GraphicManager.Allocate(this.CreateGraphics(), 
                                            ClientRectangle);

        this.Refresh();
    }
}

结论

双缓冲是一种很好且易于使用的技术，我认为任何曾经处理过一些图形编程的人都应该知道。我也很高兴看到 Microsoft 花费了大量时间来提高 .NET Framework 的 GUI 性能，并为我们提供了一些更好的工具来处理它们，而不是浪费时间编写一些即兴代码。

历史

2006 年 1 月 29 日：初始版本