如何设计一个必须处理多个“产品”的程序，比如在生产线上

Question

在如何设计应用程序时，我遇到了一些问题。

在一条生产线上有多个车站。产品将从一个车站转移到另一个车站。每个站将对产品执行一些任务。任务应该并行执行，所以所有有产品的站点都应该同时执行它的任务。

也就是说，Product1将进入Station1并执行Task1。然后生产线是前进一个站。产品2进入Station1，Product1进入station2并执行相应的任务。每个产品将从最后/出口站的生产线上移除。新产品将“永远”面世。

这感觉就像它已经解决了，也许有一些设计模式，可以帮助我实现这一点？

目前有5个车站，但可能会更晚。

(该程序将是使用WPF的桌面应用程序)

Answer 1

我想你要找的是第三方物流。在链接文档页面上，对于像您这样的情况，将解释许多有用的模式。特别是“数据流”应该是有趣的。如果我没有弄错的话，本演练描述了这种模式，以及如何使用适合您的问题的TPL来实现它。它甚至使用装配线的类比。

给出一个非常简洁的总结：TransformBlock对象是您的站点，您可以通过为它提供一个将输入对象转换为(多个)输出对象的函数来定义要执行的任务。通过将这些TransfomBlocks链接在一起，您将得到一个类似于产品创建过程的管道。

Answer 2

如果我的理解是正确的，您基本上需要实现这样的程序：

• 在你的程序中实现所有可能的任务(你说你能做到)；
• 在你的程序中实现一个听PLC信号的线程；这个线程永远运行，对于每个信号，它读取(i)产品信息和(ii)站点信息；然后它重定向到程序中的特定任务；
• 如有必要，为每个电台设置多个程序实例；
• 建议:实现一个包含所有可能任务的.NET类库，另一个项目作为您的主程序(WPF)，它将调用将重定向‘请求’的侦听器线程。

Answer 3

由于您正在描述物理生产线的控制/监视，所以可能不需要使用并发编程技术。计算机比任何物理机器都快得多，所以即使是一个线程也应该足够快地更新所有站点的状态。如果有任何计算繁重的工作要做，它可以被移动到一个工作线程。

我建议将生产线建模为一个系列状态机，可能会监视硬件传感器以触发状态变化，并向物理机器发送信号以执行某些操作。每个站都可以有一组标准化的状态，比如“准备接受下一项”或“失败”，这样就可以连接不同的站点。

如果这是由硬件传感器驱动的，那么您只需有一个事件的公共队列，并有一个循环来检查每个事件是否与状态变化相关联，如果是，则触发状态更改。有点类似于UI系统的消息泵。

可以使用c#异步/等待作为编写这样的状态机的帮助，但这是不必要的。您可能还需要一些逻辑来检查站的组合是否有意义，例如，产生方格的站不应该连接到期望圆圈的站。