84.仪器初始化的异步处理:从复杂到简洁的探索 C#例子 WPF例子

发布于:2025-03-28 ⋅ 阅读:(25) ⋅ 点赞:(0)

在开发与仪器通信的软件时,我们常常会遇到一个棘手的问题:仪器的初始化过程通常会花费大量时间,导致软件界面卡顿。为了解决这个问题,我们通常会使用异步编程来处理初始化过程。然而,在实际开发中,我发现即使在代码中加入了异常处理机制,仍然无法完全避免卡顿问题。今天,我想分享一下我在解决这个问题过程中的经验和思考。

问题背景

在我们的项目中,我们需要与多款仪器进行通信,其中一款仪器的初始化过程特别耗时。具体来说,以下代码会导致明显的卡顿:

FSWInstrument = (MessageBasedSession)FSWResourceManager.Open($"TCPIP0::{_ipAddress}::inst0::INSTR");

这行代码在失败时会阻塞线程长达2秒,严重影响用户体验。

初步尝试:在仪器类中加入异步

为了减少卡顿,我决定在仪器类的内部加入异步处理。我将仪器类的初始化方法改写为异步方法,并在其中加入了异常处理机制。以下是改进后的代码:

 public class FSW
 {
     private string _ipAddress;
     private MessageBasedSession? _fswInstrument;

     public async Task InitializeAsync()
     {

         await Task.Run(() =>
         {
             try
             {
                 _fswInstrument = (MessageBasedSession)FSWResourceManager.Open($"TCPIP0::{_ipAddress}::inst0::INSTR");

             }
             catch (Exception ex)
             {
                 Console.WriteLine($"初始化失败:{ex.Message}");
                 throw;
             }
         });
         
     }
 }

然而,即使加入了异常处理机制,问题依然存在。在代码崩溃时,即使 try-catch 块捕捉到了错误,线程仍然会被阻塞2秒。

深入思考:更多的异常处理机制?

面对这个问题,我最初的想法是加入更多的异常处理机制,试图在更低的层次上捕获和处理异常。我尝试了各种方法,包括在 Task.Run 内部加入更详细的异常捕获逻辑。但这些尝试都让代码变得更加复杂,而且并没有从根本上解决问题。

拨云见日:在逻辑层使用异步

在经过一系列的尝试和思考后,我突然意识到问题的关键所在:耗时的同步线程可以整个被封装在异步线程中使用,避免阻塞主线程。也就是说,我并不需要在仪器类的内部加入复杂的异步逻辑,而是在逻辑层(即调用仪器类的地方)直接使用异步封装。

以下是改进后的代码:

    private async void Button_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
    {
        string IP = TextBox1.Text;
        bool initializationFailed = false;

        await Task.Run(() =>
        {
            try
            {
                fsw = new FSW(IP);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                MessageBox.Show(ex.Message);
                initializationFailed = true; // 设置标志变量
            }
        });
        if (initializationFailed)
        {
            return; // 退出 Button_Click 方法
        }
        TextBlock1.Text = fsw.IdentificationQuery;
    }

在这个改进后的代码中,我将整个仪器初始化的过程封装在 Task.Run 中,确保它在后台线程上执行,从而避免了对主线程的阻塞。这样,即使在初始化过程中发生异常,也不会导致主线程卡顿。

总结

通过这次探索,我深刻体会到在开发中“少即是多”的道理。有时候,过度设计和复杂的异常处理机制并不能从根本上解决问题,反而会让代码变得更加难以理解和维护。在面对类似的问题时,我们应该从更高的层次去思考解决方案,而不是一味地在底层加入更多的逻辑。

希望我的经验能够对你有所帮助。如果你也有类似的经历,欢迎在评论区分享你的故事。