为什么在C#PictureBox中绘制数千个矩形要比在Java jPanel中慢得多？

在我的应用程序中，我需要在一个循环中绘制一个由数千个矩形组成的网格，而绘制性能对于视觉效果通常很重要。当我在Java中处理类似的应用程序时，我以以下方式重写了

paintComponent

方法：

public void paintComponent(Graphics g)     
{
    super.paintComponent(g);            
    Graphics2D graphics2D = (Graphics2D)g;
    rectanglesGrid.draw(graphics2D);
}

rectenglesGrid

类包含一个名为

cellsGrid

的二维矩形数组列表。

draw

方法代码与以下代码非常相似：

public void draw(Graphics2D graphics2D)
{
    for (ArrayList<Rectangle2D.Float> cells : cellsGrid) 
    {
        for (Rectangle2D.Float cell : cells) 
        {
            graphics2D.setPaint(someColor);
            graphics2D.draw(cell);
            graphics2D.fill(cell);
        }
    }       
}

同样地，

rectanglesGrid

类包含二维矩形数组，绘图方法类似于Java方法：

foreach(Rectangle[] cells in cellsGrid)
    foreach(Rectangle cell in cells)
    {
        pen.Color = brush.Color = someColor;
        graphics.DrawRectangle(pen, cell);
        graphics.FillRectangle(brush, cell);
    }

要强制PictureBox重新绘制，我使用

计时器

并在

勾选

事件处理程序调用

PictureBox.Refresh（）

。以这种方式在C#中绘制矩形比在Java中慢得多

我想知道为什么？我不认为这仅仅是因为“Java应用程序比C应用程序运行得更快”我在C#中的代码与Java代码非常相似，我甚至使用等效的工具进行绘图。如何在C#windows窗体应用程序中提高绘图性能？

我已经尝试将表单的

双缓冲

属性设置为true，如果它确实重要的话

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编辑-更好地描述我的问题

我正在做一个可视化的项目。这意味着，实际上我没有二维矩形网格，而是二维单元格网格。我将这些单元格保存在2D数组（或Java中的ArrayList）中。该单元格网格包含在类中，例如“

CellularAutomaton

”。单元格是由

状态

（枚举）、

矩形

、具有

颜色

结构和方法的静态字段组成的结构，根据单元格状态返回正确的

颜色

。在

CellularAutomaton

类中的

NextStep（）

方法中，单元格在后续时间步中更改其状态

CellularAutomaton

类还包含

Draw（）

方法，该方法将

Graphics

实例作为参数。下面是C#中此方法的精确代码：

爪哇：

在Java中，在类I调用的

TimerTask

的

run

方法中：

jPanel.repaint();
cellularAutomaton.nextStep();

PictureBox

/

jPanel

重新绘制会导致单元格网格被重新绘制（因为我在Java中重写了paintComponent方法，并在C#中为paint事件编写了事件处理程序，正如我前面所写的那样）

Java代码工作速度更快的示例参数： 15k 5x5矩形，每次重新喷漆和更新之间的间隔为1毫秒

NextStep（）


更新

我估计，
NextStep（）。然而，在C#中，从
CellularAutomaton
类中的
单元格的2D数组中绘制200倍10k 5x5矩形大约需要1.8秒，而在Java中大约需要300毫秒。因此，正如我所想，问题是用C#绘制要慢得多。
尝试将所有内容绘制成屏幕外位图，然后将该位图设置为PictureBox的图像

var bmp = new Bitmap(width, height);
using (var g = Graphics.FromImage(bmp)
{
    // draw rects
}

pb.Image = bmp;

编辑

尝试使用路径执行此操作。另外，从不使用
foreach
循环结构（如rect），因为它会创建它们的新实例

// generate some random rects
for (int i = 0; i < 5000; i++)
{
    list.Add(new Rectangle(rnd.Next(0, pictureBox1.Width), rnd.Next(0, pictureBox1.Height), rnd.Next(1, pictureBox1.Width), rnd.Next(1, pictureBox1.Height)));
}

var bmp = new Bitmap(pictureBox1.Width, pictureBox1.Height, System.Drawing.Imaging.PixelFormat.Format32bppPArgb);

using (var g = Graphics.FromImage(bmp))
using (var path = new System.Drawing.Drawing2D.GraphicsPath())
{
    path.AddRectangles(list.ToArray());
    g.FillPath(Brushes.Red, path);
    g.DrawPath(Pens.Black, path);
}

pictureBox1.Image = bmp;

//生成一些随机矩形
对于（int i=0；i<5000；i++）
{
添加（新矩形（rnd.Next（0，pictureBox1.Width）、rnd.Next（0，pictureBox1.Height）、rnd.Next（1，pictureBox1.Width）、rnd.Next（1，pictureBox1.Height））；
}
var bmp=新位图（pictureBox1.Width，pictureBox1.Height，System.Drawing.Imaging.PixelFormat.Format32bppPArgb）；
使用（var g=Graphics.FromImage（bmp））
使用（var path=new System.Drawing.Drawing2D.GraphicsPath（））
{
add矩形（list.ToArray（））；
g、 FillPath（画笔。红色，路径）；
g、 绘图路径（钢笔、黑色、路径）；
}
pictureBox1.Image=bmp；

编辑#2

以下内容在我的系统中以不到300毫秒的时间运行（未连接调试器）：

私有类单元
{
公共颜色{get；set；}
公共矩形{get；set；}
}
专用小区[]小区网格；
私有随机rnd=新随机（）；
//生成100k个随机单元
私有void btnNextStep_单击（对象发送方，事件参数e）
{
this.cellsGrid=新单元[100000]；
for（int i=0；i
我发现要提高在
PictureBox
中绘制矩形的性能，最好的解决方案是使用相同的画笔颜色将矩形分组到数组中，并使用
图形。FillRectangles（画笔，矩形[]）
方法，而不是使用
分别填充每个矩形
pictureBox.Refresh();
cellularAutomaton.NextStep();

jPanel.repaint();
cellularAutomaton.nextStep();

var bmp = new Bitmap(width, height);
using (var g = Graphics.FromImage(bmp)
{
    // draw rects
}

pb.Image = bmp;

// generate some random rects
for (int i = 0; i < 5000; i++)
{
    list.Add(new Rectangle(rnd.Next(0, pictureBox1.Width), rnd.Next(0, pictureBox1.Height), rnd.Next(1, pictureBox1.Width), rnd.Next(1, pictureBox1.Height)));
}

var bmp = new Bitmap(pictureBox1.Width, pictureBox1.Height, System.Drawing.Imaging.PixelFormat.Format32bppPArgb);

using (var g = Graphics.FromImage(bmp))
using (var path = new System.Drawing.Drawing2D.GraphicsPath())
{
    path.AddRectangles(list.ToArray());
    g.FillPath(Brushes.Red, path);
    g.DrawPath(Pens.Black, path);
}

pictureBox1.Image = bmp;

private class Cell
{
    public Color Color { get; set; }
    public Rectangle Rectangle { get; set; }
}

private Cell[] cellsGrid;
private Random rnd = new Random();

// generate 100k random cells
private void btnNextStep_Click(object sender, EventArgs e)
{
    this.cellsGrid = new Cell[100000];

    for (int i = 0; i < this.cellsGrid.Length; i++)
    {
        this.cellsGrid[i] = new Cell()
        {
            Color = Color.FromArgb(rnd.Next()),
            Rectangle = new Rectangle(rnd.Next(0, pictureBox1.Width), rnd.Next(0, pictureBox1.Height), rnd.Next(1, 5), rnd.Next(1, 5))
        };
    }

    this.DrawCells();
}


// draw them and measure time taken
private void DrawCells()
{
    var start = DateTime.Now;
    var bmp = new Bitmap(this.pictureBox1.Width, this.pictureBox1.Height, System.Drawing.Imaging.PixelFormat.Format32bppPArgb);
    using (var g = Graphics.FromImage(bmp))
    using (var p = new Pen(Color.Black))
    using (var b = new SolidBrush(Color.Black))
    {
        for (int i = 0; i < this.cellsGrid.Length; i++)
        {
            b.Color = this.cellsGrid[i].Color;
            g.FillRectangle(b, this.cellsGrid[i].Rectangle);

            p.Color = this.cellsGrid[i].Color;
            g.DrawRectangle(p, this.cellsGrid[i].Rectangle);
        }
    }

    this.pictureBox1.Image = bmp;
    MessageBox.Show((DateTime.Now - start).TotalSeconds.ToString());
}