并发处理的设计思想

Question

我有一系列需要处理的计算--计算和运行顺序都是由UI上的用户定义的。

如果他们只是一个接一个地跑，就不会太难了。但是，有些计算需要同时处理，所有计算都必须能够在任何时候单独暂停。我还需要能够重新安排订单或添加新的计算在任何时候处理。因此，无论我做什么，都必须有足够的灵活性来处理这件事。

在UI中，想象一个用户控件的列表框(如果您愿意的话，是一个队列)--每个用户控件都显示计算的名称和一个暂停按钮。我可以在处理过程中的任何时候将计算添加到这个列表中。

，什么是最好的方法？

我应该在自己的线程中运行每个计算吗？如果是这样，我应该如何存储正在运行的进程的列表？如何将队列传递给计算处理器？如何确保每次队列更改(新排序或新计算)时，计算处理器都会意识到这一点？

我最初的想法是：

• CalcProcessor class
• CalcCalculation class

在CalcProcessor中有2 Lists of CalcCalculations。其中一个是如UI所示的“队列”(可能是指向它的指针)。或者其他一些方法来确保它实时更新)，另一种方法是当前正在运行的计算列表。

不知何故，我需要让CalcCalculation在它自己的线程中运行，以处理计算，并能够处理任何暂停事件。因此，我需要一些方法来将用户界面中按下的暂停按钮的信息传送到CalcProcessor对象，然后发送到正确的CalcCalculation中。

编辑对大卫·霍普的回应：

感谢您的回复。

1. 是的，有n个计算，但由于能够在UI上添加更多的计算来处理，这在任何时候都可能发生变化。
2. 无论如何，他们不需要共享数据。应用程序中将有一个设置来指定应该并发运行的数量(即。10在任何给定的时间，例如队列中的前10，当1完成队列中的下一个计算时，将开始处理)。
3. 计算将涉及从某些数据源获取数据--它可以是数据库或文件，并对其进行分析并对这些数据进行一些计算。当我说需要暂停计算时，我不是说暂停线程.我的意思是(例如，由于我还没有编写应用程序的这一部分)，如果它正在逐行从数据库中读取，并在完成当前行的处理时暂停执行一些活计算.并继续在UI上打开pause按钮--如果我可以将UI中的暂停信息从UI中获取到线程中，则可以使用类似于a while(notPaused)循环的内容来完成这一操作。

Answer 1

这里有几个问题：

如何同步UI和模型？

我想你把这个倒了。您的模型不应该有指向您在UI中显示的队列的“指针”。相反，队列应该在您的模型中，您应该使用与INotifyPropertyChange和ObservableCollection一起的数据绑定来在UI上显示队列。(至少WPF就是这样做的。)

这样，您就可以直接从模型中操作队列，并且它将自动显示在UI上。

如何启动和监控计算？

我认为Task是这方面的理想选择。您可以使用Task启动Task.Factory.StartNew()。由于您的Task执行起来似乎需要很长时间，所以您可以考虑使用TaskCreationOptions.LongRunning。您还可以使用Task来找出计算何时完成(或者它是否在异常情况下失败)。

如何暂停运行计算？

为此您可以使用ManualReserEventSlim。通常，它会被设置，但是如果您想暂停运行的Task，您将Reset()它。计算将需要对该事件定期调用Wait()。如果没有对该线程的计算的协作，就不可能合理地暂停正在运行的线程。

如果您使用的是C# 5.0，一个更好的方法是使用类似PauseToken的东西。

Answer 2

在Framework4.5中，这里的答案是异步API，它消除了管理线程的需要。有关详细信息，请查看异步/等待关键字。

从更广泛的角度来看，"CalcProcessor“类是个好主意，但我认为Task足以取代您的"CalcCalculation”类。处理器可以简单地具有可枚举的任务。如果需要，处理器可以公开用于管理队列的方法，以及返回有关其状态的信息。当应用程序最终到达必须有结果的状态时，可以使用AwaitAll方法阻塞CalcProcessor的线程，直到所有任务完成为止。

如果没有更多关于实际目标的信息，很难给出更好的建议。

Answer 3

您可以使用观测器模式在UI上显示结果，并将更改重新输入处理器。状态和命令模式将帮助您启动、暂停、取消计算。这些模式在设计上对你的问题有很好的答案。并发仍然是一个问题，它们不回答多线程问题，但是它们为管理线程开辟了一条更容易的道路。