在 C# 中传输数据包时如何正确保持 UI 更新？

Question

我有这个表单，它产生一个新线程并开始在循环中侦听和等待 UDP 数据包。我需要的是使用接收到的字节数来更新 UI。

为此，我设置了一个事件，我将在收到数据包后立即引发，并将收到的字节数作为参数传递。由于我没有在 UI 线程上运行，因此我不能简单地直接更新 UI。这是我目前正在做的事情：

private void EVENTHANDLER_UpdateTransferProgress(long receivedBytes) {
    if(InvokeRequired) {
        Invoke(new MethodInvoker(() => {
            totalReceivedBytes += receivedBytes;
            Label.Text = totalReceivedBytes.ToString("##,0");
        }));
    }
}

但这仍然在与数据包接收循环相同的线程上运行，它不会返回到该循环 - 并等待另一个数据包 - 直到这个 EVENTHANDLER_UpdateTransferProgress 方法返回。

我的问题基本上是关于上述方法中的以下行：

Label.Text = totalReceivedBytes.ToString("##,0");

像这样更新 UI 会减慢数据包的接收速度。如果我把那条线去掉（或注释掉），数据包接收会快得多。

我怎样才能解决这个问题？我认为更多线程是关键，但我不确定如何在这种情况下正确实现它们......我正在使用带有 .NET 2.0 的 Windows 窗体。

编辑：

在我之前的测试中，以上似乎是正确的，实际上在某种程度上可能是正确的。但经过更多测试后，我意识到问题出在整个Invoke(new MethodInvoker(() => { ... })); 上。当我删除它（当然 UI 不会更新）并离开 EVENTHANDLER_UpdateTransferProgress 但继续引发事件时，数据包接收会快得多。

我测试了接收一些平均大约 1.5 秒的文件，而根本没有在事件处理程序上调用 Invoke()。当我在事件处理程序中调用 Invoke() 时，即使没有更新 UI 中的任何控件或执行任何操作（换句话说，匿名方法体是空的），它也需要更长的时间，大约 5.5 秒。你可以看到这是一个很大的不同。

还有什么可以改进的吗？

Answer 1

您的方法的问题在于它会在每个数据包上更新 UI。如果您每秒收到 1000 个数据包，您将每秒更新 UI 1000 次！监视器可能每秒刷新不超过 100 次，如果每秒更新超过 10 次，则没有人能够读取它。

解决此问题的更好方法是将totalReceivedBytes += receivedBytes; 放在处理I/O 的线程中，并在UI 线程上放置一个计时器，该线程每秒最多只执行几次Label.Text = totalReceivedBytes.ToString("##,0");。当传输开始时，启动定时器；当传输停止时，停止计时器。

Answer 2

是的，有办法改善这一点。

第一个是使用BeginInvoke 而不是Invoke，它不会等待调用返回。您还应该考虑在您的方法中使用另一种形式

private void EVENTHANDLER_UpdateTransferProgress(long receivedBytes) {
    if(InvokeRequired) {
        BeginInvoke(new Action<long>(EVENTHANDLER_UpdateTransferProgress),
                    receivedBytes));
        return;
    }
    totalReceivedBytes += receivedBytes;
    Label.Text = totalReceivedBytes.ToString("##,0");
}

因此，如果您从不需要调用的方法中调用此方法，仍会执行 GUI 上的更新。

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您可以做的另一个选择是中断下载线程中的线程。类似的东西

public event EventHandler<MonitorEventArgs> ReportProgress;

public void startSendingUpdates(MonitorEventArgs args) {
  EventHandler<MonitorEventArgs> handler = ReportProgress;
  if (handler == null) {
      return;
  }
  ThreadPool.QueueUserWorkItem(delegate {
      while (!args.Complete) {
          handler(this, args);
          Thread.Sleep(800);
      }
  });
}

public void download() {
    MonitorEventArgs args = new MonitorEventArgs();
    startSendingUpdates(args);
    while (downloading) {
        int read = downloadData(bytes);
        args.BytesTransferred += read;
    }
    args.Complete = true;
}

public class MonitorEventArgs : EventArgs {
    public bool Complete { get; set; }
    public long BytesTransferred { get; set; }
}

与收益相比，这样做的开销很小。您的下载线程不受 GUI 更新的影响（至少与等待 GUI 更新相比没有）。缺点是你在线程池中占用了一个线程，但是，嘿，这就是他们的目的！而且，线程完成后会关闭，因为您设置了完成标志。设置时也不需要锁定，因为工作线程中的额外运行在上下文中并不重要。

Answer 3

您是否尝试过使用 BeginInvoke 而不是 Invoke？ BeginInvoke() 是一个异步调用。

private void EVENTHANDLER_UpdateTransferProgress(long receivedBytes) {
    if(InvokeRequired) {
        BeginInvoke(new MethodInvoker(() => {
            totalReceivedBytes += receivedBytes;
            Label.Text = totalReceivedBytes.ToString("##,0");
        }));
    }
}