C#中使用BackgroundWorker的并发线程

Question

我的 C# 应用程序使用后台工作程序来等待某些传输数据的确认。下面是一些伪代码，演示了我正在尝试执行的操作：

UI_thread
{
   TransmitData()
   {
      // load data for tx
      // fire off TX background worker
   }

   RxSerialData()
   {
      // if received data is ack, set ack received flag
   }
}

TX_thread
{
   // transmit data
   // set ack wait timeout
   // fire off ACK background worker
   // wait for ACK background worker to complete
   // evaluate status of ACK background worker as completed, failed, etc.
}

ACK_thread
{
   // wait for ack received flag to be set
}

发生的情况是 ACK BackgroundWorker 超时，并且从未收到确认。我相当确定它是由远程设备传输的，因为该设备根本没有改变，并且 C# 应用程序正在传输。我已经将 ack 线程从这个（当它正在工作时）更改

for( i = 0; (i < waitTimeoutVar) && (!bAckRxd); i++ )
{
   System.Threading.Thread.Sleep(1);
}

为这个...

DateTime dtThen = DateTime.Now();
DateTime dtNow;
TimeSpan stTime;

do
{
   dtNow = DateTime.Now();
   stTime = dtNow - dtThen;
}
while ( (stTime.TotalMilliseconds < waitTimeoutVar) && (!bAckRxd) );

与前者相比，后者生成了非常准确的等待时间。但是，我想知道删除睡眠功能是否会干扰接收串行数据的能力。 C#是否一次只允许一个线程运行，也就是说，我是否必须在某个时间让线程休眠以允许其他线程运行？

如果您有任何想法或建议，我们将不胜感激。我正在使用 Microsoft Visual C# 2008 Express Edition。谢谢。

Answer 1

您的“新”版本的 RX 线程正在利用 100% 的处理器时间 - 它只是连续运行并且从不休眠。除了这种方法的普遍邪恶本质之外，这可能（尽管不是一定）会阻止其他一些事情（例如接收数据）按时发生。

对于这样的等待场景，通常会使用称为事件的线程同步构造。您创建一个“事件”对象，RX 线程等待它，而处理线程在收到 ACK 时向事件发出信号。

AutoResetEvent event = new AutoResetEvent( false );

// ...
// ACK waiting thread:
event.WaitOne();
// ...

// ...
// Whatever thread actually receives the ACK
if ( /* ack received */ )
{
    // bAckRxd = true; - comment this out. Replace with following:
    event.Set();
}

至于为什么您没有收到 ACK，我需要更多信息。渠道到底是什么？是串口吗？网络？管道？还有别的事吗？

Answer 2

为了回答 C# 是否允许一次运行一个线程这一直接问题，C# 与线程无关。然而，.NET 框架允许您一次运行多个（逻辑）线程。实际如何处理是框架和操作系统的功能。

至于你的问题，我认为你一开始就有太多处于等待状态的线程。您发送和接收数据的方法应该具有异步调用模型（开始和结束）。因此，您应该通过调用 Begin 来开始传输，然后附加一个在函数终止时调用的回调。

然后，在回调中，您将处理结果并继续执行下一个异步操作（如果需要）或更新 UI。

Answer 3

您的代码非常适合线程。当你期望他们计时时，这确实会给你带来麻烦。特别是当您使用 BGW 或线程池线程时，调度程序仅允许它们在活动线程数不超过 CPU 核心数时运行。或者当线程“卡住”一段时间时。你的卡住了。您似乎也没有有效地使用它们，轮询循环消耗了大量不必要的 CPU 周期。

利用 SerialPort 类的功能来避免这种情况：

• 您不需要传输线程。串行端口驱动程序有一个缓冲区，当数据适合缓冲区时，您的 Write() 调用将立即返回。从主线程写入没问题。
• 您不一定需要接收线程。串行端口已经有一个，它运行 DataReceived 事件。它可能会影响您在传输数据时启动的计时器。
• SerialPort 已经具有 ReadTimeout 属性。您可以在接收线程中使用它来使 Read() 调用超时。

Sleep() 不会干扰串行端口，它们的驱动程序使用硬件中断读取数据。