C# 串口数据解析的最快多线程方法#

我目前正在编写一个应用程序，通过串行连接与集成伺服进行通信

电机以高达1000次/秒的速率发送位置数据。我试图实现的是能够格式化返回的数据（通过去除空白、新行等），并对其进行解析以从接收到的字符串中提取相关数据

目前，我让data received事件处理程序读取数据，使用一系列string.replace方法调用对其进行格式化，并将其附加到充当缓冲区的字符串中。然后，使用线程，在缓冲区填充特定分隔符（在我的示例中为“\r”），表示来自马达的一条消息的结束时，我不断检查缓冲区，然后从缓冲区中删除该消息并将其打印到富文本字段

这种方法有两个问题。一个原因是，由于马达以如此高的速率传输位置数据，因此缓冲区的填充速度比线程处理数据的速度快。因此，当我向马达发送命令时，它会立即动作，但响应会延迟几秒钟，因为必须首先处理缓冲区中所有前面的数据。其次，让两个线程运行一个实现while（true）结构的方法意味着处理器利用率猛增，几秒钟内pc中的风扇达到最大

是否有更好的方法处理数据

以下是我的事件处理程序代码：

 //data recieved event handler
    private void dataReceived(object sender, System.IO.Ports.SerialDataReceivedEventArgs e)
    {
        string tmp;

            tmp = sp.ReadExisting();

            //cut out any unnecessary characters
            tmp = tmp.Replace("\n", "");
            tmp = tmp.Replace(",", "\r");
            tmp = tmp.Replace(" ", "");

            lock (this)
            {
                //put all received data into the read buffer
                readBuffer += tmp;
           }

    }

以下是线程执行的方法：

 private void parseBuffer()
    {
        while (true)
        {
            //obtain lock, parse one message from buffer
            lock (this)
            {
                if (readBuffer.IndexOf("\r") > 0)
                {
                    String t = readBuffer.Substring(0, readBuffer.IndexOf("\r") + 1);
                    readBuffer = readBuffer.Replace(t, "");
                    dataReady(this, new CustomEventArgs(t, null));
                }
            }
        }
    }

---

一般来说，我会在只从套接字读取的读取器线程和解析线程之间使用阻塞集合。
在性能方面，请看使用拆分进行解析——这比在字符串中替换要快得多。您应该考虑使用正则表达式和/或StringBuilder类-您应该使用1个表达式和可选项
正则表达式代码如下所示：

string pattern = " |\\n|\\r";
string replacement = " "; 
regex rgx = new Regex(pattern);
string result = rgx.Replace(input, replacement);

---

你可以做一些事情来显著改善这一点

1） 构建一个状态机解析器，该解析器一次解析一个字符的输入数据。当它构建了一个完整的“消息”后，将其添加到

列表

结构中

---

2） 使用虚拟化的ListView或DataGridView显示

列表

即使自上次尝试后没有新数据，您的

解析缓冲区

也会疯狂旋转

您可以通过发送信号来缓解这种情况

private AutoResetEvent waitHandle = new AutoResetEvent(false);

在接收到的数据中触发信号

//data recieved event handler
private void dataReceived(object sender, System.IO.Ports.SerialDataReceivedEventArgs e)
{
    string tmp;

        tmp = sp.ReadExisting();

        //cut out any unnecessary characters
        tmp = tmp.Replace("\n", "");
        tmp = tmp.Replace(",", "\r");
        tmp = tmp.Replace(" ", "");

        lock (this)
        {
            //put all received data into the read buffer
            readBuffer += tmp;
            waitHandle.Set(); // <-- tell parseBuffer that new data is available
       }

}

---

在DataReceived事件中，将传入数据作为原始字节读取并存储在队列中。不要处理事件处理程序中的数据。然后使用类似于阿尔宾所说的方法，用另一种方法处理数据。重要的是允许eventhandler尽可能频繁地触发，并且不再执行所需的操作。

但如果我的目标是删除字符，则需要同时使用split命令和concatenation命令。这会更快？为什么要先删除字符？这是一个非常昂贵的操作，只有在内存出现问题时才执行。如果不是因为几个消息可能一次放在缓冲区上，那么这会起作用，因此通过设置waitHandle，只处理一条消息。我将“if（readBuffer.IndexOf（“\r”）>0）”更改为while（readBuffer.IndexOf（“\r”）>0）”每个guidilines都应该避免。这有点像TCP流，你需要确保检查你接收到的信息是否可能超过你的预期，因为有时一次接收操作可以接收多个发送。我发现了问题。不是程序不能足够快地处理缓冲区中的数据，而是程序cant以足够快的速度写入富文本框。我使用的代码只是执行了类似于

textBox1.text+=myText；

的操作。当打印到控制台时，我没有遇到缓冲区增长速度快于程序处理上述数据速度的问题。

private void parseBuffer()
{
    while (true)
    {
        waitHandle.WaitOne(); // <-- waits until there is more data to parse
        //obtain lock, parse one message from buffer
        lock (this)
        {
            if (readBuffer.IndexOf("\r") > 0)
            {
                String t = readBuffer.Substring(0, readBuffer.IndexOf("\r") + 1);
                readBuffer = readBuffer.Replace(t, "");
                dataReady(this, new CustomEventArgs(t, null));
            }
        }
    }
}