本文將為大家介紹具有 LightningChart.NET數(shù)據(jù)可視化控件的多線程應(yīng)用程序。

LightningChart® .NET| 下載試用

使用后臺(tái)線程讓?xiě)?yīng)用程序平穩(wěn)運(yùn)行確實(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的不同。

將非必要進(jìn)程卸載到一個(gè)或多個(gè)后臺(tái)線程有助于保持應(yīng)用程序的 UI 響應(yīng)迅速。

但是，與單線程程序相比，多線程程序需要更多的精力來(lái)開(kāi)發(fā)。線程的粗心使用是導(dǎo)致細(xì)微錯(cuò)誤的一個(gè)重要原因，這可能需要花費(fèi)大量時(shí)間來(lái)定位。

本文旨在幫助理解多線程圖表應(yīng)用程序并解釋 .NET 多線程的一些概念，特別是應(yīng)如何在多線程程序中使用圖表控件LightningChart .NET 。

這是一個(gè)例子：

Visual Studio 中多線程應(yīng)用程序的并行堆棧窗口示例。

大多數(shù)操作系統(tǒng)對(duì)涉及用戶(hù)界面的代碼使用單線程模型。該模型對(duì)于正確排序用戶(hù)界面事件（包括擊鍵和觸摸輸入）是必要的。

該線程通常稱(chēng)為主線程、用戶(hù)界面線程或UI 線程。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，.NET對(duì)前景和背景的分類(lèi)是不同的。

但在本文中，我們將非 UI 線程稱(chēng)為后臺(tái)線程。

多線程

了解多線程圖表應(yīng)用程序可以提高應(yīng)用程序的性能，但對(duì) UI 控件的訪問(wèn)本身并不是線程安全的。

多線程可以將您的代碼暴露給嚴(yán)重和復(fù)雜的錯(cuò)誤。操作控件的兩個(gè)或多個(gè)線程可能會(huì)強(qiáng)制控件進(jìn)入不一致的狀態(tài)并導(dǎo)致競(jìng)爭(zhēng)條件、訪問(wèn)沖突、死鎖以及凍結(jié)或掛起。

如果您在應(yīng)用程序中實(shí)現(xiàn)多線程，請(qǐng)確保您以線程安全的方式調(diào)用跨線程控件。

UI 庫(kù)（Windows 窗體、WPF 和 UWP）的設(shè)計(jì)方式是只能從 UI 線程訪問(wèn) UI 元素。Windows 這樣做是為了確保 UI 控件的完整性。

LightningChart® .NET 控件是一個(gè) UI 元素。因此，適用相同的線程安全規(guī)則。與其他所有 UI 控件一樣，它要求所有 LightningChart 屬性都應(yīng)在UI 線程中更新。

在應(yīng)用程序中使用后臺(tái)線程時(shí)，來(lái)自線程的所有 UI 更新都必須通過(guò)Invoke（WinForms 中的Control.Invoke()和 WPF 中的Dispatcher.Invoke()）。這兩種方法都安排一個(gè)委托執(zhí)行。

WPF 調(diào)度程序更加靈活，因?yàn)樗试S用戶(hù)在向調(diào)度程序隊(duì)列添加元素時(shí)指定隊(duì)列優(yōu)先級(jí)。

多線程應(yīng)用演示

這種多線程應(yīng)用程序設(shè)計(jì)在我們的演示中的以下ExampleThreadMultiChannel中進(jìn)行了演示。

我們經(jīng)常使用這種設(shè)計(jì)，因?yàn)樗浅＿m合在多個(gè)線程上分配計(jì)算以及盡可能快地更新圖表。

這個(gè)想法是有一個(gè)后臺(tái)線程來(lái)讀取/收集/生成新數(shù)據(jù)并通過(guò)Invoke()調(diào)用推送一些“新點(diǎn)” 。

演示（交互式示例應(yīng)用程序）示例顯示了線程安全圖表更新和后臺(tái)線程用于數(shù)據(jù)生成的使用情況。

LightningChart 渲染的原理很簡(jiǎn)單。每當(dāng)用戶(hù)添加數(shù)據(jù)（或修改屬性）時(shí)，都會(huì)呈現(xiàn)圖表。

該過(guò)程涉及大量處理，包括并行循環(huán)計(jì)算、對(duì)象處置、相關(guān)屬性的更新、對(duì)象的重新創(chuàng)建等。

出于這個(gè)原因，只有一個(gè)線程應(yīng)該更新和讀取圖表——串行/同步執(zhí)行。

無(wú)頭演示服務(wù)

這是客戶(hù)端對(duì)消息的內(nèi)部操作的示意圖，其中顯示了命名管道和后臺(tái)線程。

對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)桌面應(yīng)用程序，LightningChart 線程與主 UI 線程相同。但是，該線程不一定是主 UI 線程。

Headless 模式允許圖表在后臺(tái)線程中運(yùn)行，但所有更新都應(yīng)通過(guò)創(chuàng)建圖表的同一線程。

另一個(gè)用例是，例如，當(dāng)應(yīng)用程序可能有多個(gè)窗口，并且每個(gè)窗口可能有自己的線程時(shí)。對(duì)于這種情況，LightningChart 被允許使用它被添加到的窗口的線程（這可能是與在主應(yīng)用程序窗口上運(yùn)行的線程不同的線程）。

這種設(shè)計(jì)在我們的測(cè)試臺(tái)示例中實(shí)現(xiàn)，如下圖所示：

多窗口——多線程方法。

值得注意的是，Dispatcher/Control 有兩個(gè)類(lèi)似的方法：Invoke() 和 BeginInvoke()。這兩種方法都安排一個(gè)委托執(zhí)行。

• Invoke是一個(gè)同步調(diào)用——也就是說(shuō)，它在 UI 線程真正完成執(zhí)行委托之前不會(huì)返回。
• BeginInvoke是異步的并立即返回。

另一方面（在 LightningChart .NET 的情況下）通過(guò)BeginInvoke 更新圖表，用戶(hù)立即獲得響應(yīng)式 UI。

然而，另一方面，當(dāng)實(shí)際渲染發(fā)生時(shí)，應(yīng)用程序的信息有限。通過(guò)更改圖表更新類(lèi)型可以實(shí)現(xiàn)類(lèi)似的效果，其中：

LightningChart 是一個(gè) UI 元素。因此，為了線程安全，應(yīng)在UI Thread中更新所有 LightningChart 屬性。歡迎加入LightningChart技術(shù)交流群，獲取最新產(chǎn)品咨詢(xún)：740060302

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