前言
想象一下，当工厂有成百上千个传感器需要实时监控时，传统的轮询方式已经力不从心。据统计，采用事件驱动架构的系统在高并发场景下性能提升可达300%以上，响应时间缩短至毫秒级。今天，我们就用C#手把手开发一个完整的IoT设备监控系统，让大家彻底掌握事件驱动的精髓！
正文
为什么选择事件驱动架构？
在传统的IoT系统开发中，我们经常遇到这些痛点：
- 紧耦合问题
设备直接调用界面更新，代码维护困难
- 性能瓶颈
频繁轮询导致资源浪费
- 扩展性差
新增设备类型需要修改大量现有代码
事件驱动架构完美解决了这些问题，让系统变得松耦合、高性能、易扩展。
核心设计：事件驱动的精髓
架构图
事件系统的基础设计
首先，我们定义事件的基础接口和抽象类：
/// <summary>
/// 事件基础接口 - 所有事件的根接口
/// </summary>
public interface IEvent
{
DateTime Timestamp { get; } // 事件发生时间
string EventId { get; } // 唯一事件标识
}
/// <summary>
/// 事件基础抽象类 - 提供通用实现
/// </summary>
public abstract class BaseEvent : IEvent
{
public DateTime Timestamp { get; }
public string EventId { get; }
protected BaseEvent()
{
Timestamp = DateTime.Now; // 自动记录时间戳
EventId = Guid.NewGuid().ToString(); // 生成唯一ID
}
}
设计亮点：
-
使用接口和抽象类分离，遵循开闭原则
-
自动生成时间戳和唯一ID，避免手动处理
-
为后续事件追踪和调试提供基础
事件总线：系统的神经中枢
事件总线是整个系统的核心，负责事件的订阅、发布和分发：
public interface IEventBus
{
void Subscribe<T>(Action<T> handler) where T : IEvent; // 订阅事件
void Unsubscribe<T>(Action<T> handler) where T : IEvent; // 取消订阅
void Publish<T>(T eventItem) where T : IEvent; // 发布事件
void Clear(); // 清空所有订阅
}
/// <summary>
/// 线程安全的事件总线实现
/// </summary>
public class EventBus : IEventBus
{
private readonly ConcurrentDictionary<Type, List<object>> _handlers;
private readonly object _lock = new object();
public EventBus()
{
_handlers = new ConcurrentDictionary<Type, List<object>>();
}
public void Subscribe<T>(Action<T> handler) where T : IEvent
{
lock (_lock)
{
var eventType = typeof(T);
if (!_handlers.ContainsKey(eventType))
{
_handlers[eventType] = new List<object>();
}
_handlers[eventType].Add(handler);
}
}
public void Publish<T>(T eventItem) where T : IEvent
{
var eventType = typeof(T);
if (_handlers.ContainsKey(eventType))
{
var handlers = _handlers[eventType].ToList();
// 关键：确保在UI线程上执行，避免跨线程异常
if (Application.OpenForms.Count > 0)
{
var mainForm = Application.OpenForms[0];
if (mainForm.InvokeRequired)
{
mainForm.Invoke(new Action(() => ExecuteHandlers(handlers, eventItem)));
}
else
{
ExecuteHandlers(handlers, eventItem);
}
}
}
}
private void ExecuteHandlers<T>(List<object> handlers, T eventItem) where T : IEvent
{
foreach (var handler in handlers)
{
try
{
((Action<T>)handler)(eventItem);
}
catch (Exception ex)
{
// 重要：异常隔离，一个处理器异常不影响其他处理器
System.Diagnostics.Debug.WriteLine($"事件处理器执行异常: {ex.Message}");
}
}
}
}
核心技巧
-
使用
ConcurrentDictionary保证线程安全 -
UI线程调度机制避免跨线程异常
-
异常隔离确保系统稳定性
生产级优化技巧
性能优化要点
1、异步处理
所有耗时操作使用`async/await`
2、线程安全
使用`ConcurrentDictionary`和锁机制
3、内存管理
及时释放资源，限制集合大小
4、异常隔离
单个组件异常不影响整体系统
常见坑点提醒
1、跨线程操作
必须使用Invoke调度到UI线程
2、事件订阅泄漏
记得在适当时机取消订阅
3、循环引用
避免事件处理器中再次触发相同事件
4、性能监控
大量事件时注意CPU和内存占用
项目源码
GitHub：github.com/rick9981/cs…
总结
通过这个完整的IoT监控系统，我们掌握了三个关键技术要点：
1、事件驱动架构设计
松耦合、高性能、易扩展的系统架构模式
2、生产级代码实践
线程安全、异常处理、资源管理的最佳实践
3、企业级应用模式
可直接应用于实际项目的完整解决方案
关键词
事件驱动架构、IoT监控系统、C#编程、性能优化、线程安全、异常处理、企业级应用、事件总线、设备抽象、UI集成
最后
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作者：技术老小子
出处：mp.weixin.qq.com/s/LZKOUw95SNLshvFewbOIzg
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