c# - 异步等待以保持事件触发

Question

我对 C# .NET 应用程序中的 async\await 有疑问。我实际上是在尝试在基于 Kinect 的应用程序中解决这个问题，但为了帮助说明，我制作了这个类似的示例:

假设我们有一个定时器，称为 timer1，它设置了一个 Timer1_Tick 事件。现在，我对该事件采取的唯一操作是使用当前日期时间更新 UI。

 private void Timer1_Tick(object sender, EventArgs e)
    {
        txtTimerValue.Text = DateTime.Now.ToString("hh:mm:ss.FFF", CultureInfo.InvariantCulture);
    }

这很简单，我的 UI 每百分之几秒更新一次，我可以愉快地看着时间流逝。

现在假设我还想用同样的方法计算前 500 个质数:

 private void Timer1_Tick(object sender, EventArgs e)
    {
        txtTimerValue.Text = DateTime.Now.ToString("hh:mm:ss.FFF", CultureInfo.InvariantCulture);
        List<int> primeNumbersList = WorkOutFirstNPrimeNumbers(500);
        PrintPrimeNumbersToScreen(primeNumbersList);
    }

    private List<int> WorkOutFirstNPrimeNumbers(int n)
    {
        List<int> primeNumbersList = new List<int>();
        txtPrimeAnswers.Clear();
        int counter = 1;
        while (primeNumbersList.Count < n)
        {
            if (DetermineIfPrime(counter))
            {
                primeNumbersList.Add(counter);

            }
            counter++;
        }

        return primeNumbersList;
    }

    private bool DetermineIfPrime(int n)
    {
        for (int i = 2; i < n; i++)
        {
            if (n % i == 0)
            {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
    private void PrintPrimeNumbersToScreen(List<int> primeNumbersList)
    {
        foreach (int primeNumber in primeNumbersList)
        {
            txtPrimeAnswers.Text += String.Format("The value {0} is prime \r\n", primeNumber);
        }
    }

这是我遇到问题的时候。计算质数的密集方法会阻止事件处理程序运行 - 因此我的计时器文本框现在仅每 30 秒左右更新一次。

我的问题是，如何在遵守以下规则的同时解决这个问题:

• 我需要我的 UI 计时器文本框像以前一样流畅，可能是通过将密集的素数计算推到不同的线程。我想，这将使事件处理程序像以前一样频繁地运行，因为阻塞语句不再存在。
• 每次素数计算函数完成时，都会将结果写入屏幕(使用我的 PrintPrimeNumbersToScreen() 函数)并且应该立即再次启动，以防这些素数当然发生变化。

我尝试用 async/await 做一些事情并让我的质数计算函数返回一个 Task> 但没能解决我的问题。 Timer1_Tick 事件中的 await 调用似乎仍然阻塞，阻止处理程序的进一步执行。

任何帮助将不胜感激 - 我非常擅长接受正确答案:)

更新:我非常感谢@sstan 能够为这个问题提供一个巧妙的解决方案。但是，我无法将其应用于我真实的基于 Kinect 的情况。由于我有点担心这个问题过于具体，因此我已将后续问题作为新问题发布在这里:Kinect Frame Arrived Asynchronous

Answer 1

可能不是最好的解决方案，但它会起作用。您可以创建 2 个独立的计时器。您的第一个计时器的 Tick 事件处理程序只需要处理您的 txtTimerValue 文本框。它可以保持原来的样子:

private void Timer1_Tick(object sender, EventArgs e)
{
    txtTimerValue.Text = DateTime.Now.ToString("hh:mm:ss.FFF", CultureInfo.InvariantCulture);
}

对于您的第二个计时器的 Tick 事件处理程序，定义 Tick 事件处理程序如下:

private async void Timer2_Tick(object sender, EventArgs e)
{
    timer2.Stop(); // this is needed so the timer stops raising Tick events while this one is being awaited.

    txtPrimeAnswers.Text = await Task.Run(() => {
        List<int> primeNumbersList = WorkOutFirstNPrimeNumbers(500);
        return ConvertPrimeNumbersToString(primeNumbersList);
    });

    timer2.Start(); // ok, now we can keep ticking.
}

private string ConvertPrimeNumbersToString(List<int> primeNumbersList)
{
    var primeNumberString = new StringBuilder();
    foreach (int primeNumber in primeNumbersList)
    {
        primeNumberString.AppendFormat("The value {0} is prime \r\n", primeNumber);
    }
    return primeNumberString.ToString();
}

// the rest of your methods stay the same...

您会注意到我将您的 PrintPrimeNumbersToScreen() 方法更改为 ConvertPrimeNumbersToString()(其余部分保持不变)。更改的原因是您确实希望最大限度地减少在 UI 线程上完成的工作量。所以最好从后台线程准备字符串，然后在 UI 线程上对 txtPrimeAnswers 文本框做一个简单的赋值。

编辑:另一种可以与单个计时器一起使用的替代方法

这是另一个想法，但只有一个计时器。这里的想法是您的 Tick 偶数处理程序将保持定期执行并每次更新您的计时器值文本框。但是，如果素数计算已经在后台进行，事件处理程序将跳过该部分。否则，它将开始素数计算并在完成后更新文本框。

// global variable that is only read/written from UI thread, so no locking is necessary.
private bool isCalculatingPrimeNumbers = false; 

private async void Timer1_Tick(object sender, EventArgs e)
{
    txtTimerValue.Text = DateTime.Now.ToString("hh:mm:ss.FFF", CultureInfo.InvariantCulture);

    if (!this.isCalculatingPrimeNumbers)
    {
        this.isCalculatingPrimeNumbers = true;
        try
        {
            txtPrimeAnswers.Text = await Task.Run(() => {
                List<int> primeNumbersList = WorkOutFirstNPrimeNumbers(500);
                return ConvertPrimeNumbersToString(primeNumbersList);
            });
        }
        finally
        {
            this.isCalculatingPrimeNumbers = false;
        }
    }
}

private string ConvertPrimeNumbersToString(List<int> primeNumbersList)
{
    var primeNumberString = new StringBuilder();
    foreach (int primeNumber in primeNumbersList)
    {
        primeNumberString.AppendFormat("The value {0} is prime \r\n", primeNumber);
    }
    return primeNumberString.ToString();
}

// the rest of your methods stay the same...