C#实时图表桌面应用程序太慢

Question

我从实现桌面应用程序的人手中接过C#代码以从串行端口读取实时数据并显示它在图表中（使用图表类）。

代码似乎可以运行，但是非常慢。它似乎每 4 秒更新一次图表（0.25Hz）。但是，我可以看到它是多线程的，并且没有延迟命令，所以我不明白为什么它运行这么慢。图表的更新会减慢它的速度吗？理想情况下，我希望达到 每秒 1000 个数据点 (1kHz)，实时显示并保存到硬盘，其中每个数据点的大小约为 30 字节。

我花了几天时间理解代码，但是太繁琐了，全部写在一个文件中，没有 cmets。 我每秒读取 1000 个数据点的目标是否现实/可实现？

我也在考虑重新编写代码（而不是尝试修复它），因为它只有大约 2,500 行 长。任何提示将不胜感激。另外，如果我重写代码，哪种语言可能更适合这个应用程序？

Answer 1

我开发了一些代码，我的性能得到了显着提升，它可能对你有用。这就是我所做的-

第 1 步：我会首先识别哪个是瓶颈，drawing/rendering of the chart

或serial port

第 2 步：如果您发现它的渲染 - 然后将其添加到您的表单/图表设置中，它将绘制得更快。但首先请仔细检查以确保您没有处于远程桌面模式。

 <!-- language: c# -->

    // No double buffering for remote, only local
    public bool OptimizeOfLocalFormsOnly(System.Windows.Forms.Control chartControlForm)
    {
     if (!System.Windows.Forms.SystemInformation.TerminalServerSession)
     {
              SetUpDoubleBuffer(chartControlForm);
              return true;
     }
     return false;

    }

    public static void SetUpDoubleBuffer(System.Windows.Forms.Control chartControlForm)
    {

       System.Reflection.PropertyInfo formProp = 
       typeof(System.Windows.Forms.Control).GetProperty("DoubleBuffered",         System.Reflection.BindingFlags.NonPublic | System.Reflection.BindingFlags.Instance);    
       formProp.SetValue(chartControlForm, true, null); 
    }

Answer 2

我假设您使用的是 winform 应用程序：

使用serialPort 组件：

1. 配置其properties：（BaudRate、DataBits、StopBits、Parity ...）
2. 利用其event (DataReceived) 收集您的输入。

您可以循环发送命令并收集输入/在图表组件上绘制它们，大致如下：

while(/*some condition*/)
{
  serialPort.Write(/* your command */);

  // you have to think of response time
  // so implement something that waits a bit before calling the port again
  // I would do it using timers

  int tick= Environment.TickCount;
  while(Environment.TickCount - tick <= 100) // wait 100 milliseconds
  { 
    Application.DoEvents();
  }

}

// collect the data as:
private void serialPort_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e)
{
  // use according to your needs, for example
  string data = "";
  int readByte;
  int available;

  available = serialPort.BytesToRead;
  if(available >= 30) // 30 bytes as stated in your question
  {
    for(int i=0; i<30; i++)
    {
      readByte = serialPort.ReadByte();
      data += String.Format("{0:2X}", readByte);
    }

    // you can call some methods to save/display your collected data from here
    save_to_file(data);
    display_to_chart(data);
  }

}

Answer 3

我开发了一个类似的应用程序，显示 16 个图表 * 256 个样本/秒。将数据存储在缓冲区中并创建一个单独的线程来更新图表对我有用。

读取新数据时，数据存储在列表或数组中。由于是实时数据，所以这里也会生成时间戳。使用采集数据的采样率：timeStamp = timeStamp + sampleIdx/sampleRate;

public void OnDataRead(object source, EEGEventArgs e)
        {
            if ((e.rawData.Length > 0) && (!_shouldStop))
            {
                lock (_bufferRawData)
                {
                    for (int sampleIdx = 0; sampleIdx < e.rawData.Length; sampleIdx++)
                    {
                        // Append data
                        _bufferRawData.Add(e.rawData[sampleIdx]);

                       // Calculate corresponding timestamp
                      secondsToAdd = (float) sampleIdx/e.sampleRate;

                    // Append corresponding timestamp
                    _bufferXValues.Add( e.timeStamp.AddSeconds(secondsToAdd));
                    }
                }

然后，创建一个每N ms休眠的线程（100ms适合我显示2秒的数据，但是如果我想显示10秒，我需要增加线程的休眠时间到500ms）

 //Create thread
 //define a thread to add values into chart
 ThreadStart addDataThreadObj = new ThreadStart(AddDataThreadLoop);
 _addDataRunner = new Thread(addDataThreadObj);
 addDataDel += new AddDataDelegate(AddData);

 //Start thread
 _addDataRunner.Start();

最后，更新图表并让线程每 N 毫秒休眠一次

 private void AddDataThreadLoop()
    {
        while (!_shouldStop)
        {
            chChannels[1].Invoke(addDataDel);

            // Sleeep thread for 100ms
            Thread.Sleep(100); 
        }
    }

AddData 方法，只需读取存储在缓冲区中的 X（时间戳）和 Y 值，并使用 ptSeries.Points.AddXY(xValue, yValue) 将其添加到图表中