1. IronBarcode
  2. Poradniki
  3. Async i wielowątkowość
Jak używać Async i Multithread w kodzie kreskowym używając C#

Jak korzystać z Async i Multithread w C# z IronBarcode

Hairil Hasyimi Bin Omar
Hairil Hasyimi Bin Omar
Zaktualizowano:
This article was translated from English: Does it need improvement?
Translated
View the article in English

Async i multithreading w IronBarcode optymalizują wydajność odczytu kodów kreskowych na różne sposoby - async zapobiega blokowaniu głównego wątku podczas operacji I/O, podczas gdy multithreading przetwarza wiele kodów kreskowych jednocześnie na rdzeniach CPU.

Programiści często mylą operacje Async i Multithreading. Obie metody zwiększają wydajność i efektywność programu poprzez optymalizację wykorzystania zasobów systemowych i skrócenie czasu działania. Różnią się jednak podejściem, mechanizmami i przypadkami użycia. IronBarcode obsługuje oba podejścia. Ten artykuł bada ich różnice i implementację przy użyciu IronBarcode.

Szybki start: Asynchroniczne i wielowątkowe przykład odczytu kodów kreskowych

Użyj tego przykładu jednowierszowego, aby szybko rozpocząć pracę z IronBarcode. Pokazuje, jak łatwo jest łączyć asynchroniczne czytanie i opcje multithreading, aby skanować wiele obrazów kodów kreskowych równolegle z minimalną konfiguracją.

  1. Install IronBarcode with NuGet Package Manager

    PM > Install-Package BarCode

  2. Skopiuj i uruchom ten fragment kodu.

    var results = await IronBarCode.BarcodeReader.ReadAsync(imagePaths, new IronBarCode.BarcodeReaderOptions { Multithreaded = true, MaxParallelThreads = 4, ExpectMultipleBarcodes = true });

  3. Wdrożenie do testowania w środowisku produkcyjnym

    Rozpocznij używanie IronBarcode w swoim projekcie już dziś z darmową wersją próbną

    arrow pointer

Minimalny proces (5 kroków)

  1. Pobierz bibliotekę C# z obsługą async i multithread
  2. Użyj metod ReadAsync i ReadPdfAsync do asynchronicznego odczytu kodów kreskowych z obrazów i PDF-ów.
  3. Włącz multithreading, ustawiając właściwość Multithreaded na 'true'.
  4. Określ licznik równoległych wątków, używając właściwości MaxParallelThreads.
  5. Sprawdź porównanie wydajności pomiędzy normalnym, asynchronicznym i wielowątkowym odczytem kodów kreskowych.


Jak czytać kody kreskowe asynchronicznie za pomocą IronBarcode?

Asynchroniczne czytanie umożliwia przeprowadzenie długich lub blokujących operacji bez blokowania wykonywania głównego wątku. W C# użyj słów kluczowych async i await z metodami wspierającymi asynchroniczne funkcje. To podejście nie tworzy dodatkowych wątków, lecz zwalnia bieżący wątek. Podczas gdy główny wątek rozpoczyna i zarządza zadaniami, nie pozostaje wyłącznie oddany jednemu zadaniu. Główny wątek zwraca się, kiedy metoda asynchroniczna wymaga jego zaangażowania, zwalniając go do obsługi innych zadań, gdy nie jest potrzebny - szczególnie przydatne dla zadań I/O, jak czytanie/zapisywanie plików czy wykonywanie żądań sieciowych.

Rozważ odczyt kodów kreskowych jako przykład. Proces obejmuje:

  • Czytanie pliku
  • Stosowanie opcji odczytu
  • Dekodowanie kodu kreskowego

Podczas czytania pliku można zwolnić główne zadanie. To korzystne w scenariuszach z wieloma plikami obrazów lub dużymi PDF-ami, jak pokazano w naszym samouczku czytania kodów kreskowych.

Użyj metod ReadAsync i ReadPdfAsync do asynchronicznego czytania kodów kreskowych dla obrazów i dokumentów PDF, odpowiednio. Przed zainstalowaniem operacji async upewnij się, że zainstalowałeś IronBarcode przez NuGet w swoim projekcie.

:path=/static-assets/barcode/content-code-examples/how-to/async-multithread-async.cs
using IronBarCode;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Threading.Tasks;

List<string> imagePaths = new List<string>() { "image1.png", "image2.png" };

// Barcode reading options
BarcodeReaderOptions options = new BarcodeReaderOptions()
{
    ExpectMultipleBarcodes = true
};

// Read barcode using Async
BarcodeResults asyncResult = await BarcodeReader.ReadAsync(imagePaths, options);

// Print the results to console
foreach (var result in asyncResult)
{
    Console.WriteLine(result.ToString());
}
Imports IronBarCode
Imports System
Imports System.Collections.Generic
Imports System.Threading.Tasks

Private imagePaths As New List(Of String)() From {"image1.png", "image2.png"}

' Barcode reading options
Private options As New BarcodeReaderOptions() With {.ExpectMultipleBarcodes = True}

' Read barcode using Async
Private asyncResult As BarcodeResults = await BarcodeReader.ReadAsync(imagePaths, options)

' Print the results to console
For Each result In asyncResult
	Console.WriteLine(result.ToString())
Next result
$vbLabelText   $csharpLabel

Fragment kodu powyżej tworzy listę ścieżek do obrazów, które mają być czytane asynchronicznie przez IronBarcode. Aby odczytać obrazy, użyj metody ReadAsync z klasy BarcodeReader. Określ imagePaths i opcje czytania. Dla zaawansowanych opcji konfiguracji zapoznaj się z naszym przewodnikiem po ustawieniach czytnika kodów kreskowych.

Ten sposób operacji asynchronicznej jest również dostępny do odczytu kodów kreskowych w dokumentach PDF za pośrednictwem ReadPdfAsync w tej samej klasie. W przypadku specyficznych konfiguracji czytania PDF zapoznaj się z naszym przewodnikiem ustawień czytnika kodów kreskowych w PDF.

Kiedy powinienem używać czytania asynchronicznego zamiast zwykłych metod?

Asynchroniczny odczyt wyróżnia się w kilku scenariuszach:

  1. Aplikacje GUI: Aplikacje Windows Forms lub WPF wymagające responsywności interfejsu użytkownika. Async zapobiega zamarzaniu interfejsu podczas skanowania kodów kreskowych.

  2. Aplikacje web: Aplikacje ASP.NET obsługujące wiele jednoczesnych żądań bez blokowania wątków, zwłaszcza podczas przetwarzania przesyłanych obrazów kodów kreskowych.

  3. Przetwarzanie wsadowe: Selektywne odczytywanie wielu obrazów kodów kreskowych lub PDF-ów, pozwalając na wykonywanie innych zadań podczas operacji I/O.

  4. Operacje sieciowe: Odczyt kodów kreskowych z zewnętrznych źródeł lub URL-i, jak pokazano w naszym przykładzie asynchronicznego odczytu kodów kreskowych z URL.

Dlaczego czytanie asynchroniczne poprawia responsywność aplikacji?

Asynchroniczny odczyt poprawia responsywność poprzez zwalnianie głównego wątku podczas operacji wiązanych z I/O. Kiedy IronBarcode odczytuje plik obrazu z dysku lub przetwarza plik PDF, wątek nie pozostaje w stanie bezczynności. Zamiast tego zajmuje się innymi zadaniami, takimi jak reagowanie na działania użytkownika lub przetwarzanie żądań. Jest to szczególnie widoczne w przypadku:

  • Duże pliki graficzne wymagające znacznego czasu ładowania
  • Pliki PDF zawierające wiele stron z BarCodes
  • Sieciowe źródła obrazów
  • Sytuacje wymagające zastosowania filtrów korekcji obrazu przed wykryciem BarCode

Jakie są typowe pułapki związane z asynchronicznym odczytem BarCodes?

Podczas wdrażania asynchronicznego odczytu BarCODE należy zwrócić uwagę na następujące typowe problemy:

  1. Zakleszczenia: Unikaj Result lub Wait() na metodach async w kontekstach UI. Zawsze używaj await w całym łańcuchu wywołań.

  2. Obsługa wyjątków: Należy otaczać wywołania asynchroniczne blokami try-catch, ponieważ wyjątki w metodach asynchronicznych mogą nie propagować się zgodnie z oczekiwaniami.

  3. Przełączanie kontekstu: Rozważ użycie ConfigureAwait(false), gdy nie musisz wracać do oryginalnego kontekstu synchronizacji.

  4. Błędne przekonania dotyczące wydajności: Async nie przyspiesza poszczególnych operacji; poprawia responsywność aplikacji. Aby przyspieszyć działanie w przypadku wielu obrazów, warto rozważyć wielowątkowość.

W celu rozwiązywania problemów związanych z asynchronicznością zapoznaj się z naszym przewodnikiem dotyczącym rozwiązywania problemów z rozpoznawaniem kodów BarCode.

Jak włączyć wielowątkowe odczytywanie BarCode'ów?

W przeciwieństwie do operacji asynchronicznych, wielowątkowość polega na jednoczesnym wykonywaniu jednego procesu w wielu wątkach. Zamiast sekwencyjnego wykonywania w jednym wątku, wielowątkowość dzieli zadania między wiele wątków w celu ich równoczesnego wykonywania. Wielowątkowość wymaga wielu rdzeni procesora, ponieważ rdzenie te niezależnie wykonują wątki. Podobnie jak operacje asynchroniczne, wielowątkowość poprawia wydajność i responsywność aplikacji.

W IronBarcode włącz multithreading, ustawiając właściwość Multithreaded i określając maksymalną liczbę rdzeni do równoczesnego wykonania, używając MaxParallelThreads w BarcodeReaderOptions. Domyślna wartość MaxParallelThreads to 4, możliwa do dostosowania w zależności od dostępnych rdzeni procesora. Aby uzyskać optymalne ustawienia wydajności, zapoznaj się z naszym przewodnikiem po opcjach prędkości czytania.

Zwróć uwagęAby znaleźć dostępne rdzenie: Menedżer zadań -> zakładka Wydajność -> kliknij CPU. (Pole "Cores" wyświetla liczbę.

:path=/static-assets/barcode/content-code-examples/how-to/async-multithread-multithread.cs
using IronBarCode;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Threading.Tasks;

List<string> imagePaths = new List<string>(){"test1.jpg", "test2.png"};

// Barcode reading options
BarcodeReaderOptions options = new BarcodeReaderOptions()
{
    Multithreaded = true,
    MaxParallelThreads = 4,
    ExpectMultipleBarcodes = true
};

// Read barcode with multithreaded enabled
BarcodeResults results = BarcodeReader.Read(imagePaths, options);

// Print the results to console
foreach (var result in results)
{
    Console.WriteLine(result.ToString());
}
Imports IronBarCode
Imports System
Imports System.Collections.Generic
Imports System.Threading.Tasks

Private imagePaths As New List(Of String)() From {"test1.jpg", "test2.png"}

' Barcode reading options
Private options As New BarcodeReaderOptions() With {
	.Multithreaded = True,
	.MaxParallelThreads = 4,
	.ExpectMultipleBarcodes = True
}

' Read barcode with multithreaded enabled
Private results As BarcodeResults = BarcodeReader.Read(imagePaths, options)

' Print the results to console
For Each result In results
	Console.WriteLine(result.ToString())
Next result
$vbLabelText   $csharpLabel

Jakiego wzrostu wydajności mogę się spodziewać?

Przeanalizujmy dwa przykładowe obrazy i porównajmy czasy odczytu w przypadku operacji normalnych, asynchronicznych i wielowątkowych.

Przykładowy obrazek

Przykład BARCODE UPC-A zawierający numer 0 123456 789012 do demonstracji wielowątkowego odczytu BARCODE-ów
Przykładowy BARCODE UPC-A z numerem 771234567003 do demonstracji wielowątkowego odczytu BARCODE'ów
Normalny tekst Odczyt asynchroniczny Odczyt wielowątkowy (4 rdzenie)
01,75 sekundy 01,67 sekundy 01,17 sekundy

Porównanie pokazuje znaczny wzrost wydajności dzięki asynchronicznemu i wielowątkowemu odczytowi. Wielowątkowość zapewnia około 33% poprawę w stosunku do normalnego odczytu, podczas gdy asynchroniczność zapewnia około 5% poprawy. Jednak operacje te służą różnym celom i opierają się na różnych podejściach. Wybierz podejście, które najlepiej odpowiada wymaganiom Twojej aplikacji.

Poprawa wydajności zależy od:

  • Liczba przetworzonych obrazów
  • Złożoność obrazu i jakość BARCODE
  • Dostępne rdzenie procesora
  • Inne zasoby systemowe

W przypadku sytuacji, w których na jednym dokumencie znajduje się wiele BARCODE-ów, zapoznaj się z przewodnikiem Odczytywanie wielu BARCODE-ów.

Kiedy należy wybrać wielowątkowość zamiast operacji asynchronicznych?

Wybierz wielowątkowość, gdy:

  1. Operacje obciążające procesor: Przetwarzanie wymaga dużej mocy obliczeniowej, np. w przypadku złożonych filtrów obrazu lub obrazów o wysokiej rozdzielczości
  2. Przetwarzanie wsadowe: wiele niezależnych obrazów wymaga jednoczesnego przetwarzania
  3. Systemy wielordzeniowe: Środowisko wdrożeniowe ma do dyspozycji wiele rdzeni procesora
  4. Kluczowe znaczenie wydajności: Szybkość przetwarzania danych surowych przeważa nad efektywnością wykorzystania zasobów

Wybierz operacje asynchroniczne, gdy:

  1. Operacje związane z wejściem/wyjściem: Większość czasu zajmuje odczytywanie plików lub oczekiwanie na odpowiedzi sieciowe
  2. Aplikacje UI: Utrzymanie responsywnych interfejsów użytkownika ma kluczowe znaczenie
  3. Ograniczone zasoby: Działanie na systemach z ograniczoną liczbą rdzeni procesora
  4. Aplikacje internetowe: Efektywna obsługa wielu równoczesnych żądań

Jak określić optymalną wartość MaxParallelThreads?

Optymalna wartość MaxParallelThreads zależy od kilku czynników:

  1. Dostępne rdzenie procesora: Rozpocznij od Environment.ProcessorCount jako podstawy
  2. Rodzaj obciążenia: W przypadku czystego odczytu BARCODE należy wykorzystać 75% dostępnych rdzeni
  3. Zasoby systemowe: Należy pozostawić rezerwę dla systemu operacyjnego i innych procesów
  4. Wyniki testów: Porównaj z konkretnym obciążeniem

Oto praktyczne podejście do znalezienia optymalnej wartości:

int optimalThreads = Math.Max(1, Environment.ProcessorCount - 1);
int optimalThreads = Math.Max(1, Environment.ProcessorCount - 1);
$vbLabelText   $csharpLabel

W środowiskach produkcyjnych należy monitorować wydajność i dostosowywać ją w oparciu o rzeczywiste wzorce użytkowania. Rozważ wdrożenie konfiguracji klucza licencyjnego w przypadku wdrożeń Enterprise wymagających maksymalnej wydajności.

Aby zapoznać się z pełnym zakresem możliwości API, należy skorzystać z Dokumentacji API IronBarcode.

Często Zadawane Pytania

Jaka jest różnica między asynchronicznością a wielowątkowością podczas odczytu kodów kreskowych?

Z IronBarcode, operacje async zapobiegają blokowaniu głównego wątku podczas zadań I/O, takich jak odczyt plików, podczas gdy wielowątkowość pozwala na przetwarzanie wielu kodów jednocześnie na rdzeniach CPU. Async używa słów kluczowych async/await do zwolnienia głównego wątku podczas długich operacji, natomiast wielowątkowość tworzy wiele wątków do równoległego przetwarzania kodów.

Jak zaimplementować asynchroniczne odczytywanie kodów kreskowych w C#?

IronBarcode dostarcza metody ReadAsync() i ReadPdfAsync() do asynchronicznego odczytywania kodów kreskowych. Wystarczy użyć tych metod ze słowami kluczowymi async/await w C#, aby odczytywać kody z obrazów i PDF bez blokowania głównego wątku. Jest to szczególnie przydatne przy przetwarzaniu wielu plików obrazów lub dużych dokumentów PDF.

Jak mogę włączyć wielowątkowość do przetwarzania kodów kreskowych?

Aby włączyć wielowątkowość w IronBarcode, ustaw właściwość Multithreaded na 'true' w BarcodeReaderOptions. Możesz również kontrolować liczbę wątków równoległych, używając właściwości MaxParallelThreads, co pozwala na optymalizację wydajności w oparciu o możliwości systemu.

Czy mogę połączyć async i wielowątkowość dla optymalnej wydajności?

Tak, IronBarcode pozwala na połączenie obu podejść. Możesz używać ReadAsync() z włączoną wielowątkowością, ustawiając Multithreaded = true i konfigurując MaxParallelThreads w BarcodeReaderOptions. Ta kombinacja zapewnia zarówno nieblokujące operacje I/O, jak i równoległe przetwarzanie na wielu rdzeniach CPU.

Kiedy powinienem używać async w porównaniu do wielowątkowości dla odczytywania kodów kreskowych?

Używaj operacji async w IronBarcode, gdy masz do czynienia z zadaniami związanymi z I/O, takimi jak odczyt dużych plików lub wykonywanie zapytań sieciowych, ponieważ zapobiega to zawieszaniu się interfejsu użytkownika. Używaj wielowątkowości, gdy musisz jednocześnie przetwarzać wiele kodów i masz dostępne zasoby CPU. Dla najlepszych wyników, łącz oba podejścia przy przetwarzaniu wielu dużych obrazów kodów kreskowych lub PDF.

Hairil Hasyimi Bin Omar
Hairil Hasyimi Bin Omar
  Czat z zespołem inżynierów teraz
Inżynier oprogramowania
Jak wszyscy wielcy inżynierowie, Hairil jest zapalonym uczniem. Doskonali swoją wiedzę na temat C#, Pythona i Javy, wykorzystując tę wiedzę, aby dodawać wartości członkom zespołu Iron Software. Hairil dołączył do zespołu Iron Software z Universiti Teknologi MARA w Malezji, gdzie uzyskał tytuł licencjata ...
Czytaj więcej
Gotowy, aby rozpocząć?
Nuget Pliki do pobrania 2,145,441 | Wersja: 2026.4 just released
Still Scrolling Icon

Wciąż przewijasz?

Czy chcesz szybko dowodu? PM > Install-Package BarCode
uruchom przykład zobacz, jak twoje ciągi zamieniają się w kody kreskowe.