第二十章:非同步和檔案I/O.(十八)
標記進度
正如您無疑發現的那樣,按下MandelbrotSet中的Calculate按鈕並等待點陣圖顯示有點令人不安。 沒有任何跡象表明該計劃在完成工作的過程中有多遠,或者您需要等待多長時間。
如果可能,非同步方法應報告進度。 我確信你可以自己完成一些工作,但是有一種標準方法可以報告返回Task物件的方法的進度。 這涉及IProgress 介面和實現該介面的Progress 類,這兩個類都在System名稱空間中定義。 IProgress定義如下:
public interface IProgress<T>
{
void Report(T value);
}
要使用此工具,請為IProgress型別的非同步方法定義引數。然後,非同步方法會定期呼叫Report,因為它正在執行後臺作業。通常,T是int,在這種情況下,傳遞給Report的值通常在1到100之間,或者
double,適用於0到1之間的值。這是您的選擇。為了與Xamarin.Forms ProgressBar保持一致,從0到1的雙值是理想的。
呼叫非同步方法的程式碼例項化Progress物件,並將非同步方法呼叫Report時呼叫的lambda函式傳遞給其建構函式。 (或者您可以將處理程式附加到Progress物件的ProgressChanged事件。)雖然在後臺執行緒上呼叫Report,但是在例項化Progress物件的執行緒上呼叫lambda函式或事件處理程式,這意味著lambda函式或事件處理程式可以安全地訪問使用者介面物件。
MandelbrotProgress程式的XAML檔案與之前的XAML檔案相同,只是ProgressBar已替換ActivityIndicator:
<ContentPage xmlns="http://xamarin.com/schemas/2014/forms" xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2009/xaml" x:Class="MandelbrotProgress.MandelbrotProgressPage"> <ContentPage.Padding> <OnPlatform x:TypeArguments="Thickness" iOS="0, 20, 0, 0" /> </ContentPage.Padding> <StackLayout> <Grid VerticalOptions="FillAndExpand"> <ContentView Padding="10, 0" VerticalOptions="Center"> <ProgressBar x:Name="progressBar" /> </ContentView> <Image x:Name="image" /> </Grid> <Button x:Name="calculateButton" Text="Calculate" FontSize="Large" HorizontalOptions="Center" Clicked="OnCalculateButtonClicked" /> </StackLayout> </ContentPage>
程式碼隱藏檔案非常相似,只是名為progressReporter的Progress物件被定義為一個欄位,建構函式使用lambda函式對其進行例項化,該函式只是將引數設定為ProgressBar的Progress屬性。 此Progress物件傳遞給CalculateMandelbrotAsync方法,在此新版本中,該方法現在負責建立和返回BmpMaker物件:
public partial class MandelbrotProgressPage : ContentPage { static readonly Complex center = new Complex(-0.75, 0); static readonly Size size = new Size(2.5, 2.5); const int pixelWidth = 1000; const int pixelHeight = 1000; const int iterations = 100; Progress<double> progressReporter; public MandelbrotProgressPage() { InitializeComponent(); progressReporter = new Progress<double>((double value) => { progressBar.Progress = value; }); } async void OnCalculateButtonClicked(object sender, EventArgs args) { // Configure the UI for a background process. calculateButton.IsEnabled = false; // Render the Mandelbrot set on a bitmap. BmpMaker bmpMaker = await CalculateMandelbrotAsync(progressReporter); image.Source = bmpMaker.Generate(); } Task<BmpMaker> CalculateMandelbrotAsync(IProgress<double> progress) { return Task.Run<BmpMaker>(() => { BmpMaker bmpMaker = new BmpMaker(pixelWidth, pixelHeight); for (int row = 0; row < pixelHeight; row++) { double y = center.Imaginary - size.Height / 2 + row * size.Height / pixelHeight; // Report the progress. progress.Report((double)row / pixelHeight); for (int col = 0; col < pixelWidth; col++) { double x = center.Real - size.Width / 2 + col * size.Width / pixelWidth; Complex c = new Complex(x, y); Complex z = 0; int iteration = 0; bool isMandelbrotSet = false; if ((c - new Complex(-1, 0)).MagnitudeSquared < 1.0 / 16) { isMandelbrotSet = true; } else { do { z = z * z + c; iteration++; } while (iteration < iterations && z.MagnitudeSquared < 4); isMandelbrotSet = iteration == iterations; } bmpMaker.SetPixel(row, col, isMandelbrotSet ? Color.Black : Color.White); } } return bmpMaker; }); } }
非同步方法報告每個新行的進度:
progress.Report((double)row / pixelHeight);
注意:您不想頻繁報告進度,以至於放慢了方法的速度! 在整個操作過程中對Report方法進行了一百次呼叫是很充分的,在ProgressBar開始看起來緊張之前,你可能會大大減少這個數字。
如果你密切關注MandelbrotProgress中的ProgressBar,你會發現它在開始時快速移動然後變慢。 問題區域是大的心形,在較小程度上,左側的圓圈構成了Mandelbrot組的大部分。 對於這些區域內的點,在將點標識為集合的成員之前,重複計算必須執行到最大迭代計數。 這種新方法試圖通過檢測點何時在圓內來減少工作量。 該圓的中心是複數點,半徑為1/4:
if ((c - new Complex(-1, 0)).MagnitudeSquared < 1.0 / 16)
{
isMandelbrotSet = true;
}
但心形指示是一個更復雜的物件(儘管也可以識別,正如該程式的下一個版本所示)。
當非同步方法建立並返回該BmpMaker物件時,獲取該物件並將點陣圖設定為Image物件的程式碼簡化為兩個語句:
BmpMaker bmpMaker = await CalculateMandelbrotAsync(progressReporter);
image.Source = bmpMaker.Generate();
但是如果兩個語句太多,請記住,await幾乎只是一個普通的運算子,可以是更復雜的語句的一部分:
image.Source = (await CalculateMandelbrotAsync(progressReporter)).Generate();