Question

目前，我们的应用程序通过串口连接到Arduino。我们发送一些ASCII格式的命令，并得到相同的回报。为此，我们有一个命令队列，一个专门用于将这些命令写入端口的线程，以及一个专门用于读取和处理所有传入回复的线程。类本身负责调度回复，这给了它太多的责任（应该只负责端口操作，而不是业务逻辑）。

我们宁愿以异步方式执行此操作。系统中的任何内容都可以发送带有回调函数和超时的命令。如果串口获得正确的回复，则会调用回调函数。否则，它会超时并可能调用第二个回调（或者可能是一个带有succeeded?标志的回调。）

但是，我们只使用异步方法（特别是在Web操作中），而不是编写这样的系统。谁能给我们一些关于如何进行的指示？

我们当前的计划是存储这些命令的队列。在任何回复时，如果找到相关联的命令（通过比较ASCII值），则将其出列并执行回调。计时器将定期检查超时，出队并执行适当的回调。这似乎是一个简单的解决方案，但支持这一点的代码量正在大幅增加，我们希望确保没有更好的内置解决方案或最佳实践。

编辑：为了进一步说明，这个特定的类是单例（无论好坏），还有许多其他线程可以访问它。例如，一个线程可能想要请求传感器值，而另一个线程可能正在控制电机。这些命令及其相关的回复不是以线性方式发生的;时机可能会逆转。因此，传统的生产者 - 消费者模式是不够的;这更像是一个调度员。

例如，让我们调用这个单例类Arduino。 Thread A正在运行，并且想要发送命令"*03"，因此它会调用Arduino.Instance.SendCommand("*03")。同时，Thread B发送命令"*88"，这两个命令都是近乎实时发送的。稍后，Arduino的{{1}}主题获取SerialPort.Read()的回复，然后回复*88（即以相反的顺序发送）。我们如何允许*03和Thread A阻止正确等待特定回复进入？我们假设我们将在每个线程中使用Thread B，并使用异步回调让我们AutoResetEvent。

Answer 1

如果性能是您所追求的，并且异步处于最佳水平，我建议您查看完成端口。这是最终隐藏在Windows内核中的内容，它非常棒。当我使用它们时，我使用了C ++，甚至因为它而发现了一个内核错误，但是我仅限于该语言。

我在CodeProject上看过this article，可能值得探索一下，看看你可以在哪里进一步理解和/或使用那里的代码。

完成端口的本质是处理回调。也就是说，通常，您将一个请求“放入”队列中，当某些内容落在那里时，将读取请求并读取指定的回调。事实上，这是一个队列，但就像我说的那样，处于最低（可管理）的水平（在接近金属之前）。

编辑：我编写了一种带有完成端口的FTP服务器/客户端测试实用程序，因此基本过程是相同的 - 在 queuable <中读取和写入命令/ em>时尚。希望它有所帮助。

编辑＃2：好的，根据您的反馈和评论，这就是我要做的。我会有一个“传出队列”，ConcurrentQueue<Message>。您可以通过出列每个消息来使用单独的线程来发送消息。 注意，如果你想要它更“安全”，我建议偷看邮件，发送它，然后将它出列。无论如何，Message类可以是内部的，看起来像这样： / p>
private class Message { public string Command { get; set; } ... additonal properties, like timeouts, etc. ... }

在单身人士课程中（我称之为CommunicationService），我也有一个ConcurrentBag<Action<Response>>。这就是现在开始的乐趣：o）。当一个单独的关注想要做某事时，它会注册自己，例如，如果你有一个TemepratureMeter，我会让它做这样的事情：

public class TemperatureMeter { private AutoResetEvent _signal = new AutoResetEvent(false); public TemperatureMeter { CommunicationService.AddHandler(HandlePotentialTemperatureResponse); } public bool HandlePotentialTemperatureResponse(Response response) { // if response is what I'm looking for _signal.Set(); // store the result in a queue or something =) } public decimal ReadTemperature() { CommunicationService.SendCommand(Commands.ReadTemperature); _signal.WaitOne(Commands.ReadTemperature.TimeOut); // or smth like this return /* dequeued value from the handle potential temperature response */; } }

现在，在您的CommunicationService中，当您收到回复时，您只需要

foreach(var action in this._callbacks) { action(rcvResponse); }
Voila，关注点分离。它会更好地回答你的问题吗？

另一个可能的策略是，结合消息和回调，但让Callback为Func<Response, bool>并且调度程序线程检查从Func返回的结果是否为真，那么此回调是 dispos < / em>的

Answer 2

如果使用4.0，更好的选择是使用BlockingCollection，对于旧版本，使用Queue<T>和AutoResetEvent的组合。因此，当添加项目并在消费者线程上然后消费它时，您将通知。在这里，我们正在使用推送技术，在您当前的实现中，您每次询问是否有任何数据时都使用轮询技术。

示例：4.0

//declare the buffer
private BlockingCollection<Data> _buffer = new BlockingCollection<Data>(new ConcurrentQueue<Data>());

//at the producer method "whenever you received an item":
_messageBuffer.Add(new Data());

//at the consumer thread "another thread(s) that is running without to consume the data when it arrived."
foreach (Data data in _buffer.GetConsumingEnumerable())// or "_buffer.Take" it will block here automatically waiting from new items to be added
{
    //handle the data here.
}

示例：其他“较低”版本：

private ConcurrentQueue<Data> _queue = new ConcurrentQueue<Data>();
private AutoResetEvent _queueNotifier = new AutoResetEvent(false);

//at the producer:
_queue.Enqueue(new Data());
_queueNotifier.Set();

//at the consumer:
while (true)//or some condition
{
    _queueNotifier.WaitOne();//here we will block until receive signal notification.
    Data data;
    if (_queue.TryDequeue(out data))
    {
        //handle the data
    }
}

提供异步串口通信

2 个答案: