串口连接处理程序

Question

我正在为我的应用程序编写一个串行端口连接处理程序，因此用户不必自己连接和断开端口。您可以在下面看到逻辑以及我打算如何保持连接。

我的问题是由于 while 循环导致 CPU 使用率飙升。如何在不影响应用程序其他部分的情况下减慢这样的循环？

Thread.Sleep() 是一个显而易见的选择。但是当连接处理程序由Task.Run() 启动时，应用程序的其他部分是否由线程处理并受到Thread.Sleep() 的影响？如果是这样，另一种选择是在单独的线程中启动处理程序。但是，当处理程序正在操作从不同线程启动的对象（如 SerialPort 对象）时，这会导致问题吗？

    private void StartConnectionHandler() {
        Task.Run(() => ConnectionHandler());
    }

    private enum ConnectionState {
        AwaitPortSelected,
        IsPortValid,
        OpenPort,
        AwaitLinkStateChange,
        ClosePort
    }

    private void ConnectionHandler() {
        var connectionState = ConnectionState.AwaitPortSelected;
        while (!SerialPortCts.IsCancellationRequested) {
            switch (connectionState) {
                case ConnectionState.AwaitPortSelected:
                    break;
                case ConnectionState.IsPortValid:
                    break;
                case ConnectionState.OpenPort:
                    break;
                case ConnectionState.AwaitLinkStateChange:
                    break;
                case ConnectionState.ClosePort:
                    break;
            }
        }
    }

Answer 1

在Task.Run() 中运行long running work 时要小心。当您执行Task.Run() 时，默认情况下它在由默认threadpool 管理的thread 上执行。

如果您使用thread.sleep(1) 执行无限while 循环，您实际上是阻塞了池中的一个线程。假设您使用 8 个逻辑内核运行，那么您最终将只有 7 个可用，因为您永远阻塞了一个线程。如需更多阅读，请了解为什么这很糟糕。这是a good read regarding jamming the threadpool.

更好的实现是：

Task.Factory.StartNew(() => ConnectionHandler(), TaskCreationOptions.LongRunning);

private void ConnectionHandler() {
        var connectionState = ConnectionState.AwaitPortSelected;
        while (!SerialPortCts.IsCancellationRequested) {
            switch (connectionState) {
                case ConnectionState.AwaitPortSelected:
                    break;
                case ConnectionState.IsPortValid:
                    break;
                case ConnectionState.OpenPort:
                    break;
                case ConnectionState.AwaitLinkStateChange:
                    break;
                case ConnectionState.ClosePort:
                    break;

                Thread.Sleep(1);
            }
        }
    }

通过使用TaskCreationOptions.LongRunning。这将在不受线程池管理的专用线程中运行您的工作。在这种情况下，您可以安全地阻止运行ConnectionHandler() 的线程。

理想情况下，为了防止这样的轮询，基于事件的connectionstate 通知方法将是最好的方法，但我不确定您使用的 api/sdk 是否提供了此类设施。

Answer 2

也许改用Timer？然后，您可以使用它的 Tick 事件处理程序并定期在其中的每个 Tick 上执行您的操作。

Timer myTimer = new System.Windows.Forms.Timer();
// Register the tick event handler
myTimer.Tick += new EventHandler(TimerEventHandler);

// Configure timer's tick interval (in ms)
myTimer.Interval = 100;
// Run the timer
myTimer.Start();

// Event handler
private static void TimerEventHandler(Object myObject, EventArgs myEventArgs) 
{      
        switch (connectionState) {
            case ConnectionState.AwaitPortSelected:
                break;
            case ConnectionState.IsPortValid:
                break;
            case ConnectionState.OpenPort:
                break;
            case ConnectionState.AwaitLinkStateChange:
                break;
            case ConnectionState.ClosePort:
                break;
        }

}