C# WPF中调用Shell32.Shell.Windows()耗时过长是什么原因？

延迟根因 #

• WPF的OnStartup方法执行时，应用的主消息循环尚未完成初始化。Shell32.Shell属于STA COM组件，接口调用依赖Windows消息泵完成COM跨套间封送处理，消息泵未就绪时调用会触发COM内部的超时等待逻辑，7-15秒就是COM调用的默认超时阈值。
• Windows外壳会优先为已完成启动的应用分发COM调用请求，处于启动阶段的应用的外壳COM请求会被暂时挂起，直到系统判定应用启动完成，进一步加剧了延迟。

优化方案 #

方案1：调整调用时机 #

将枚举逻辑放到主窗口的Loaded事件中执行，此时应用消息泵已完全启动，COM调用不会触发超时：

// App.xaml.cs 示例代码
protected override void OnStartup(StartupEventArgs e)
{
    base.OnStartup(e);
    MainWindow mainWindow = new MainWindow();
    mainWindow.Loaded += (sender, args) => 
    {
        Shell32.Shell o = new Shell32.Shell();
        dynamic allWindows = o.Windows();
        for (int i = 0; i < allWindows.Count; i++)
        {
            dynamic item = allWindows.Item(i);
            string location = item.LocationURL as string;
            Console.WriteLine("Full path: {0}", location);
        }
    };
    mainWindow.Show();
}

方案2：独立STA线程执行 #

如果需要在启动阶段就获取枚举结果，可以新建独立STA线程执行逻辑，避免阻塞主线程启动流程：

protected override void OnStartup(StartupEventArgs e)
{
    base.OnStartup(e);
    
    Thread shellQueryThread = new Thread(() =>
    {
        List<string> pathList = new List<string>();
        Shell32.Shell o = new Shell32.Shell();
        dynamic allWindows = o.Windows();
        for (int i = 0; i < allWindows.Count; i++)
        {
            dynamic item = allWindows.Item(i);
            string location = item.LocationURL as string;
            if (!string.IsNullOrEmpty(location))
            {
                pathList.Add(location);
            }
        }
        // 如需更新UI，调度回主线程执行
        Application.Current.Dispatcher.BeginInvoke(new Action(() =>
        {
            foreach (var path in pathList)
            {
                Console.WriteLine("Full path: {0}", path);
            }
        }));
    });
    // 必须设置为STA线程才能调用Shell32 COM组件
    shellQueryThread.SetApartmentState(ApartmentState.STA);
    shellQueryThread.IsBackground = true;
    shellQueryThread.Start();
}

方案3：替换dynamic为强类型调用 #

提前添加Shell32的COM引用，用强类型接口代替dynamic调用，可减少运行时动态绑定的额外开销：

// 强类型写法无需dynamic运行时解析
Shell32.Shell shell = new Shell32.Shell();
Shell32.Windows allWindows = shell.Windows();
foreach (Shell32.InternetExplorer window in allWindows)
{
    // 资源管理器窗口会复用IE的COM接口
    string location = window.LocationURL;
    Console.WriteLine("Full path: {0}", location);
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者John