多线程硬件访问的最佳实践 [关闭]答案

【问题标题】：Best practice for multiple thread hardware access [closed]多线程硬件访问的最佳实践 [关闭]
【发布时间】：2022-01-23 17:30:41
【问题描述】：

我的天文台中有许多硬件组件，它们通过 USB、COM、LAN 等连接到一台主控 PC。

主控软件应定期轮询该硬件的状态（例如每 5 秒），但软件也应向硬件发送命令（例如“关灯”、“移动望远镜”……）。这可以手动或脚本完成。编程环境是.NET。

我目前不确定如何防止或分离“定期轮询”和“用户交互”这 2 个例程，以防止并行访问单个硬件组件。定期轮询目前是通过后台工作人员完成的（因为硬件也可能会停止并且不应阻止来自其他组件的轮询），但是在硬件上的轮询完成之前等待用户交互的最佳方式是什么？

互斥体？锁？异步？等待？后台工作者是个好主意吗？

【问题讨论】：

我在定制硬件上也遇到过类似的情况——我最终创建了一个队列来将命令排队到硬件。
遗憾地要求最佳实践可能会引起基于意见的答案，从而使这个有趣的问题偏离主题。我建议为三个组件（池、队列、UI）中的每一个组件单独执行一个可执行文件，以确保您可以在发生故障时重置某些内容。
相关：Ensuring task execution order in ThreadPool
Async 和 await 与此没有直接关系。您可能仍想使用它们，但它们与锁定或阻止并发访问没有任何关系。
防止重叠执行的最简单方法是使用lock 语句。您可以为要保护的所有设备（最简单）使用共享的“储物柜”对象，或者如果您想最小化争用，则可以为每个设备使用专用储物柜。您只需要遵守纪律，每次要与设备交互时始终获取正确的锁。

标签： c# vb.net parallel-processing mutex hardware

【解决方案1】：

当我遇到此问题时，我将查询代码与命令代码分开，如下所示：

If CommandWaitingToSend = True Then
  (Send Command that's waiting to the port)
  CommandWaitingToSend = False
Else
  (Read Current Status from the end device)
EndIf

然后，当您需要发送命令而不是读取时，您只需设置 CommandWaitingToSend 变量，然后通过线程的下一个循环，您发送而不是接收。

【讨论】：