如何检测无响应的 UI 更新？

Question

假设我有一个 WPF 应用程序，其中我有以下架构：

[工作线程] -> [队列1] -> [队列管理器线程] -> [队列2] -> [UI线程]

Worker 正在侦听来自某个服务的数据，并以不确定的时间（可能每秒多次或每隔几秒几次）接收该数据，然后将其排队到队列 1，然后是队列管理器，具体取决于“ UI 线程的健康”可能会决定提高/降低数据项排队到队列 2 的速率，UI 线程使用队列 2 来更新 UI，可能会丢弃一些项目，以免在事件它接收到太多消息（例如，它可能决定它将检查每个数据消息的时间戳，并且仅当消息之间的差异比 UI 更新的最后一个数据项早 5 秒时才将其排入队列 2。 )

UI 线程将有一个计时器，该计时器触发一个设置间隔，以使用队列 2 中的新数据更新 UI。我想要做的是确定 UI 更新自身的速度以测量它的“响应”，以限制例如增加/减少关于多久更新一次 UI 的计时器间隔

假设我的 UI 有很多控件（网格、图表等）都绑定到我的 UI shell 中队列 2 上不同的过滤/分组数据子集，并且在更新这些控件时 UI 开始变得无响应并在更新之间冻结，如何我可以从代码中检测到这一点，以便知道如何/何时增加/减少 UI 更新的间隔吗？基本上，我如何衡量跨绑定到数据的所有控件重新绑定整个 UI 需要多长时间？

顺便说一句，这是一个好的设计还是可以改进？还有其他我可以考虑的策略吗？

Answer 1

有 2 个线程……主 UI 线程……和渲染线程……你可能需要同时查看这两个线程以确定应用程序的响应能力……并决定如何节流。

测量您的帧率

您可以观看 ETW 事件，或自己处理 CompositionTarget.Rendering 并计算帧数……这是监视渲染线程……如果这是丢帧，那么它可能会告诉您您的系统负担过重……并且您可以相应地限制您的后台工作。

• http://blogs.msdn.com/b/jgoldb/archive/2008/09/26/etw-event-tracing-in-wpf.aspx

• Why is Frame Rate in WPF Irregular and Not Limited To Monitor Refresh?

使用计时器安排工作

您可以使用@HenkHolterman 提到的 DispatcherTimer 来监视 UI 线程上的负载，方法是让它以低于 Normal 的优先级运行，例如背景......当在 UI 线程上处理/处理计时器事件时......然后您可以释放/告诉您的后台工作人员执行下一项工作。

但是要小心...如果您的计时器间隔太小...并且您的系统超载...那么您可能会积累计时器消息...所以当您的事件处理程序被调用时...你可能会做太多的工作（除非你记录了上次调用它的时间）。

• DispatchTimer - Prevent the tick event to be triggered if the previous tick is still running

在 UI 线程上执行委托

或者，您可以让一个委托在 UI 线程上以特定优先级（例如通常为背景）运行。

如果您使用 Dispatcher.BeginInvoke....，则工作将被放入队列中，并在所有更高优先级的工作完成后执行。 （异步）。

如果您使用 Dispatcher.Invoke...，那么您的线程将阻塞，直到您正在调用的 Dispatcher 中所有更高优先级的工作都已完成，然后您的委托将执行。

（您的后台工作人员会在完成其工作单元后执行此操作，然后委托会告诉您的后台工作人员执行下一个工作单元）。

这可能比 DispatchTimer 更好，因为您可以消除一些延迟......即使用计时器的延迟取决于计时器间隔。

• http://www.java2s.com/Tutorial/CSharp/0470__Windows-Presentation-Foundation/DispatcherExamples.htm

然后根据你的发现，你可以调整下一个工作单元。

监控各种系统性能计数器

如果您真的想变得更复杂，那么您可以从应用程序内部监控各种性能计数器，例如使用内存、GC 收集等...并动态限制您所做的工作量。

• http://www.codeproject.com/Articles/38438/Monitoring-Process-Statistics-in-C-WPF

Dispatcher 的一些背景知识

• http://weblogs.asp.net/pawanmishra/archive/2010/06/06/understanding-dispatcher-in-wpf.aspx

• http://msdn.microsoft.com/en-us/magazine/cc163328.aspx

Answer 2

我会简单地删除 QueueManager 和 Queue2。

您只需要一个 WPF Dispatcher Timer（而不是 Timers.Timer），它每隔几毫秒检查一次输入。您可以静态配置该超时。
然后使 Queue1 成为阻塞队列以限制上游的任何内容。

编辑

调度程序计时器可以使用certain priority 启动。选择一个较低的值，例如 Background 或 ContextIdle，您将永远不会超载 GUI。
然后只需确保计时器不会咬掉超过它可以咀嚼的东西。一次只有 1 个（或几个）项目。调整这部分，以便 GUI 将尽可能多地处理，但仅此而已。运行时调整是免费的，因为您与调度程序相关联。

并且（仅在需要时）您可以使用Queue1 = new BlockingCollection<MyItemType>(MaxItems)，这样该队列就不会溢出。