如何实现WinForms控件的双缓冲绘制？-C#.Net教程-PHP中文网

最直接有效的方法是将控件的DoubleBuffered属性设置为true，可消除界面闪烁；对于复杂场景，可使用BufferedGraphicsContext和BufferedGraphics进行精细控制，先在内存中完成绘制再一次性呈现。

如何实现winforms控件的双缓冲绘制？

在WinForms中实现控件的双缓冲绘制，最直接有效的方法就是将控件的

DoubleBuffered

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属性设置为

true

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。对于更复杂或自定义的绘制场景，可以利用

BufferedGraphicsContext

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和

BufferedGraphics

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类进行精细控制，将所有绘制操作先在内存中完成，然后一次性呈现到屏幕上，从而彻底消除界面闪烁。

解决方案

要解决WinForms控件绘制时恼人的闪烁问题，我们可以采取几种不同的策略，每种都有其适用场景和优缺点。我个人在开发中，通常会根据控件的复杂度和更新频率来选择。

1. 简单粗暴但有效：设置

DoubleBuffered

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属性

这是最省力的方法，也是我首先尝试的。对于大多数标准控件或者你自定义的

UserControl

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，只需一行代码就能搞定：

public partial class MyCustomControl : UserControl
{
    public MyCustomControl()
    {
        InitializeComponent();
        this.DoubleBuffered = true; // 关键在这里！
    }

    // ... 其他绘制逻辑
}

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或者在窗体加载时，对特定的控件进行设置：

private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
{
    myPanel.DoubleBuffered = true;
    myPictureBox.DoubleBuffered = true;
    // ... 其他需要双缓冲的控件
}

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当你把

DoubleBuffered

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设置为

true

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时，WinForms框架会在底层为你处理所有的双缓冲逻辑。它会创建一个与控件大小相同的内存缓冲区，所有的绘制操作（比如

OnPaint

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事件中的 GDI+ 调用）都会先在这个缓冲区上进行，而不是直接画到屏幕上。等到所有绘制完成后，整个缓冲区的内容会一次性地复制到屏幕上。这就像是先在草稿纸上画好一幅画，然后一次性地贴到墙上，而不是边画边贴，那样自然就不会看到笔迹的闪烁了。

2. 精准控制与高级绘制：使用

BufferedGraphicsContext

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和
BufferedGraphics
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这种方法提供了更高的灵活性和控制力，特别适合于那些需要频繁、复杂自定义绘制的控件，比如图表控件、自定义绘图板或者游戏界面。我发现当

DoubleBuffered = true

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仍然无法完全消除闪烁，或者我需要更细粒度的控制时，就会转向这种方式。

核心思路是：

获取一个
```
BufferedGraphicsContext
```
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对象，它是管理缓冲图形的上下文。
从这个上下文创建一个
```
BufferedGraphics
```
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对象，这就是我们的“内存画板”。
在
```
BufferedGraphics
```
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对象的
```
Graphics
```
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属性上执行所有绘制操作。
最后，调用
```
BufferedGraphics.Render(Graphics)
```
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方法，将内存中的图像一次性绘制到控件的实际
```
Graphics
```
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上。

下面是一个简单的

Panel

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控件自定义绘制的例子：

public class CustomBufferedPanel : Panel
{
    private BufferedGraphicsContext _currentContext;
    private BufferedGraphics _graphicsBuffer;

    public CustomBufferedPanel()
    {
        // 启用ControlStyles.UserPaint 和 ControlStyles.AllPaintingInWmPaint
        // 这样我们就可以完全接管绘制，并且避免背景擦除导致的闪烁
        this.SetStyle(ControlStyles.UserPaint |
                      ControlStyles.AllPaintingInWmPaint |
                      ControlStyles.ResizeRedraw |
                      ControlStyles.OptimizedDoubleBuffer, true);
        this.UpdateStyles();

        _currentContext = BufferedGraphicsManager.Current;
        // 在控件尺寸改变时重新创建缓冲区
        this.Resize += CustomBufferedPanel_Resize;
        CreateGraphicsBuffer();
    }

    private void CustomBufferedPanel_Resize(object sender, EventArgs e)
    {
        CreateGraphicsBuffer();
        this.Invalidate(); // 尺寸改变后需要重绘
    }

    private void CreateGraphicsBuffer()
    {
        // 释放旧的缓冲区
        if (_graphicsBuffer != null)
        {
            _graphicsBuffer.Dispose();
            _graphicsBuffer = null;
        }

        // 只有当控件有宽度和高度时才创建缓冲区
        if (this.Width > 0 && this.Height > 0)
        {
            _graphicsBuffer = _currentContext.Allocate(this.CreateGraphics(), this.ClientRectangle);
        }
    }

    protected override void OnPaint(PaintEventArgs e)
    {
        if (_graphicsBuffer == null)
        {
            base.OnPaint(e);
            return;
        }

        Graphics g = _graphicsBuffer.Graphics;
        g.Clear(this.BackColor); // 清除缓冲区背景

        // 在缓冲区上进行所有的自定义绘制
        g.DrawString("Hello, Buffered World!", this.Font, Brushes.Black, 10, 10);
        g.DrawRectangle(Pens.Red, 50, 50, 100, 100);
        // ... 更多复杂的绘制

        // 将缓冲区内容一次性渲染到屏幕上
        _graphicsBuffer.Render(e.Graphics);
    }

    protected override void Dispose(bool disposing)
    {
        if (disposing)
        {
            if (_graphicsBuffer != null)
            {
                _graphicsBuffer.Dispose();
            }
        }
        base.Dispose(disposing);
    }
}

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请注意，

SetStyle

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方法的调用至关重要，它告诉WinForms我们自己来处理绘制，并且已经优化了双缓冲。

为什么我的WinForms界面会闪烁？双缓冲是如何解决这个问题的？

这个问题，我想每个写过WinForms界面的开发者都遇到过。那种界面在重绘时一闪一闪的，体验真是糟糕透顶。究其原因，WinForms默认的绘制机制其实有点“笨”。它通常分为两步：

擦除背景： 当控件需要重绘时（比如尺寸改变、内容更新），系统会先用控件的背景色或父控件的背景色来擦除控件的整个区域。
绘制前景： 然后，再在被擦除的背景上绘制控件的实际内容，比如文本、图片、线条等。

这个过程如果发生得非常快，或者频繁发生，我们的肉眼就能捕捉到这个中间状态——一个短暂的空白或背景色，然后再看到完整的内容。这就导致了“闪烁”。尤其是在复杂的自定义绘制中，或者当控件内容更新非常频繁时，这种闪烁会变得尤为明显。想象一下，你正在画一幅画，每画一笔都要先把画布擦干净再画，那画面的更新过程就会非常不连贯。

双缓冲的引入，正是为了解决这个“笨拙”的绘制过程。它的核心思想很简单：“先在幕后准备好，再一次性呈现。”

具体来说，当双缓冲启用时：

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幕后绘制： WinForms不再直接在屏幕上进行绘制。它会在内存中创建一个与控件可见区域大小相同的“画布”（也就是我们前面提到的缓冲区）。所有的绘制操作，包括背景擦除和前景内容绘制，都会在这个内存画布上完成。
一次性呈现： 当内存画布上的所有内容都绘制完毕，形成了一个完整的、没有中间状态的图像后，WinForms会把这个完整的图像一次性、极快地复制到屏幕上对应的控件区域。

这样一来，用户看到的永远是完整的图像，而不是绘制过程中的中间状态。屏幕上的更新就像是“翻页”一样，瞬间完成，自然也就消除了闪烁。从用户的角度看，界面更新变得流畅而平滑，体验感大大提升。

除了设置DoubleBuffered属性，还有哪些更高级的双缓冲实现方式？

是的，虽然

DoubleBuffered = true

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对于大多数情况已经足够，但总有一些场景，我们需要更精细的控制，或者面临更复杂的绘制挑战。这时候，我们就需要深入到

BufferedGraphicsContext

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和

BufferedGraphics

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的世界了。我个人觉得，理解并掌握它们，能让你在自定义绘制上拥有更强大的能力。

BufferedGraphicsContext

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和
BufferedGraphics
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的精髓

正如前面“解决方案”中提到的，这种方式允许你完全掌控绘制的缓冲区。你可以：

自定义缓冲区大小： 虽然通常是控件的
```
ClientRectangle
```
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，但理论上你可以创建任何大小的缓冲区，然后在绘制时进行裁剪或缩放。
手动管理缓冲区生命周期： 在控件尺寸改变时，你需要手动释放旧的缓冲区并创建新的，这保证了缓冲区总是与控件的当前大小匹配。
更灵活的绘制源： 你可以将绘制操作指向任何
```
Graphics
```
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对象，而不仅仅是控件本身的
```
Graphics
```
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。
解决特定场景的闪烁： 有时候，即使父控件启用了双缓冲，子控件或者一些复杂的自定义绘制逻辑仍然可能闪烁。通过
```
BufferedGraphics
```
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，你可以为这些特定的绘制区域提供独立的双缓冲。

举个例子，如果你正在开发一个自定义的波形图控件，需要每秒更新几十次甚至上百次，并且绘制内容非常复杂（比如多条曲线、网格、标签等）。仅仅设置

DoubleBuffered = true

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可能无法达到你想要的流畅度。这时，使用

BufferedGraphics

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在

OnPaint

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中进行所有绘制，并在每次更新数据后调用

Invalidate()

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，就能获得最佳效果。

CreateParams

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属性与
WS_EX_COMPOSITED
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样式

对于更底层的自定义控件开发，尤其是在继承

Control

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类而不是

UserControl

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时，你可能需要通过重写

CreateParams

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属性来设置窗口样式，以启用Windows操作系统的合成绘制功能。这实际上是WinForms

DoubleBuffered

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属性底层实现的一部分，但直接操作它能让你对控件的创建有更深层次的理解和控制。

protected override CreateParams CreateParams
{
    get
    {
        CreateParams cp = base.CreateParams;
        // 启用WS_EX_COMPOSITED样式，这会告诉Windows为控件启用分层绘制，
        // 类似于双缓冲的效果，但由操作系统层面处理。
        cp.ExStyle |= 0x02000000; // WS_EX_COMPOSITED
        return cp;
    }
}

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WS_EX_COMPOSITED

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是一种扩展窗口样式，它指示系统在绘制窗口时使用“合成”（composited）模式。这意味着系统会先将窗口的各个部分绘制到一个离屏缓冲区，然后再将合成后的结果一次性显示出来。这在某种程度上与双缓冲的概念类似，但它是由操作系统在更低的层次上处理的。这种方法通常用于解决一些非常顽固的闪烁问题，或者当你需要创建一个非常底层的自定义控件时。

然而，需要注意的是，直接操作

CreateParams

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需要对Windows API有一定了解，并且不当使用可能会导致一些意想不到的副作用。在大多数情况下，如果

DoubleBuffered = true

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和

BufferedGraphics

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都能解决问题，我个人不建议轻易去动

CreateParams

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。

实现双缓冲时常见的误区和性能考量是什么？

在实际项目中，我发现即使是双缓冲这样看似简单的优化，也常常伴随着一些误区和需要权衡的性能考量。这就像一把双刃剑，用得好能事半功倍，用不好可能适得其反。

常见误区：

以为
DoubleBuffered = true
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包治百病：我见过不少开发者，遇到闪烁问题就无脑地把所有控件的
```
DoubleBuffered
```
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都设为
```
true
```
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。实际上，这个属性的生效范围和效果是有限的。它主要影响控件自身的
```
OnPaint
```
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绘制。如果闪烁发生在子控件之间，或者是因为父控件的背景擦除导致，简单设置父控件的
```
DoubleBuffered
```
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可能无效。例如，一个
```
Panel
```
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里放了很多子控件，
```
Panel.DoubleBuffered = true
```
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只能保证
```
Panel
```
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自身的绘制不闪烁，但子控件的绘制如果各自独立且没有双缓冲，依然会闪烁。
不当的
Invalidate()
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调用：
```
Invalidate()
```
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是告诉系统控件需要重绘的信号。但频繁地、无差别地调用
```
Invalidate()
```
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（不带参数，重绘整个控件），即使启用了双缓冲，也可能导致性能问题。因为每次
```
Invalidate()
```
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都会触发一次完整的绘制周期，包括缓冲区的创建、绘制和渲染。如果只需要更新控件的一小部分，应该使用
```
Invalidate(Rectangle)
```
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来指定需要重绘的区域，这样可以减少绘制量。
忽略
OnPaintBackground
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：对于自定义控件，如果你重写了
```
OnPaint
```
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但没有处理
```
OnPaintBackground
```
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，或者
```
SetStyle(ControlStyles.AllPaintingInWmPaint, true)
```
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没有正确设置，那么控件的背景可能仍然会在
```
OnPaint
```
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之前被擦除，导致闪烁。正确的做法是，如果你完全接管绘制，就通过
```
SetStyle
```
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禁用默认的背景绘制；或者在
```
OnPaint
```
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中自己绘制背景。
在
Paint
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事件外操作
Graphics
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：除非你是在处理
```
BufferedGraphics
```
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的
```
Graphics
```
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对象，否则直接在
```
Paint
```
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事件处理函数外部获取
```
CreateGraphics()
```
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并进行绘制，通常会导致绘制内容无法持久化，且容易引起闪烁。因为
```
CreateGraphics()
```
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获取的是一个临时的
```
Graphics
```
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对象，其绘制内容不会被系统缓存或自动重绘。

性能考量：

内存消耗： 双缓冲的原理是在内存中创建一个与控件可见区域大小相同的位图作为缓冲区。这意味着，一个大尺寸的控件启用双缓冲会消耗更多的内存。如果你的应用程序有很多大型控件都启用了双缓冲，可能会对内存造成一定的压力。对于嵌入式系统或内存受限的环境，这一点尤其需要注意。
CPU开销： 虽然双缓冲解决了闪烁问题，但它本身也引入了额外的CPU开销。绘制操作从直接写入屏幕变成了写入内存缓冲区，然后还有一个将缓冲区内容复制到屏幕的步骤。对于非常简单的控件或绘制操作，这种额外的开销可能比不使用双缓冲还要大，甚至可能降低性能。因此，不是所有控件都必须启用双缓冲。
何时使用，何时避免：
- 推荐使用： 当控件内容复杂、频繁更新、尺寸较大，且确实观察到闪烁时。特别是自定义绘制的
```
Panel
```
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  、
```
PictureBox
```
  登录后复制
  或
```
UserControl
```
  登录后复制
  。
- 谨慎使用/避免： 对于静态的、不常更新的小控件（如
```
Label
```
  登录后复制
  、
```
Button
```
  登录后复制
  ），或者本身就由操作系统进行优化的标准控件，启用双缓冲可能收益甚微，反而增加了不必要的开销。
局部重绘优化： 即使使用了双缓冲，也要尽量配合局部重绘（
```
Invalidate(Rectangle)
```
登录后复制
）。如果你的控件只有一小部分内容发生变化，只重绘这部分区域，可以显著减少绘制操作的计算量和复制到屏幕的数据量，从而提升性能。