可执行任务单元Task类的设计

可执行任务单元Task类设计解析

最新推荐文章于 2025-12-02 19:45:00 发布

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public class Task : INamed<TaskId>
{
    private readonly Controller controller;

    private readonly int taskNumber;

    private readonly ControllerHandle taskControllerHandle;

    private readonly Program program;

    private TaskCallbackContainer taskCallbacks;

    public TaskId Name => (TaskId)taskNumber;

    internal int Number => taskNumber;

    internal ControllerHandle TaskControllerHandle => taskControllerHandle;

    public TaskExecutionMode ExecutionMode
    {
        get
        {
            return (TaskExecutionMode)controller.Tasks.GetSingleItemForSingleTask(Name, TaskDataSignal.ExecutionMode);
        }
        set
        {
            ExceptionResolver.ResolveThrow(controller, Wrapper.AerTaskSetExecuteMode(taskControllerHandle.Value, taskNumber, (int)value));
        }
    }

    public Program Program => program;

    public TaskCallbackContainer Callbacks
    {
        get
        {
            if (taskCallbacks == null)
            {
                taskCallbacks = new TaskCallbackContainer(controller, (TaskId)taskNumber);
            }

            return taskCallbacks;
        }
    }

    public TaskStatus Status => new TaskStatus(controller.Tasks.GetAllStatusForSingleTask((TaskId)taskNumber));

    public TaskState State
    {
        get
        {
            int pdwTaskState_ = 0;
            ExceptionResolver.ResolveThrow(controller, Wrapper.AerTaskGetTaskState(taskControllerHandle.Value, taskNumber, ref pdwTaskState_));
            return (TaskState)pdwTaskState_;
        }
    }

    internal Task(Controller controller, int taskNumber)
    {
        this.controller = controller;
        this.taskNumber = taskNumber;
        IntPtr phAerCtrl_ = IntPtr.Zero;
        int pdwConfigMode_ = 0;
        ExceptionResolver.ResolveThrow(this.controller, Wrapper.AerSysConnect(ref phAerCtrl_, ref pdwConfigMode_));
        taskControllerHandle = new ControllerHandle(phAerCtrl_);
        program = new Program(controller, this);
    }

    public void Retrace(bool retraceEnabled)
    {
        ExceptionResolver.ResolveThrow(controller, Wrapper.AerTaskSetRetraceMode(taskControllerHandle.Value, taskNumber, retraceEnabled ? 1 : 0));
    }

    public void Feedhold(bool feedholdEnabled)
    {
        if (feedholdEnabled)
        {
            ExceptionResolver.ResolveThrow(controller, Wrapper.AerMoveFeedhold(taskControllerHandle.Value, taskNumber));
        }
        else
        {
            ExceptionResolver.ResolveThrow(controller, Wrapper.AerMoveRelease(taskControllerHandle.Value, taskNumber));
        }
    }
}

以下是针对 Task 类的全面解析，结合其设计模式和实现细节：

1. 核心功能

该类表示一个 可执行任务单元，主要职责包括：

任务状态管理：执行模式、状态监控、暂停/继续控制
程序关联：绑定到具体的 Program 对象
回调处理：通过 TaskCallbackContainer 管理异步事件
硬件交互：通过底层 ControllerHandle 与控制器通信

2. 关键设计分析

（1）接口实现

public class Task : INamed<TaskId> {
    public TaskId Name => (TaskId)taskNumber; // 显式实现INamed接口
}

强类型命名：TaskId 枚举确保任务名称的类型安全
设计一致性：符合 INamed<T> 契约，便于集合管理

（2）硬件交互模式

方法	底层调用	功能
`ExecutionMode.set`	`AerTaskSetExecuteMode`	设置任务执行模式
`Feedhold`	`AerMoveFeedhold/Release`	紧急暂停/恢复运动
`State.get`	`AerTaskGetTaskState`	获取当前状态

public TaskState State {
    get {
        int state = 0;
        Wrapper.AerTaskGetTaskState(handle, taskNumber, ref state);
        return (TaskState)state;
    }
}

（3）状态封装

复合状态对象：

public TaskStatus Status => new TaskStatus(GetAllStatusForSingleTask(Name));

将原始状态数据封装为强类型对象
线程安全：所有硬件访问通过控制器实例同步

（4）延迟初始化

public TaskCallbackContainer Callbacks {
    get {
        if (taskCallbacks == null) 
            taskCallbacks = new TaskCallbackContainer(...);
        return taskCallbacks;
    }
}

按需创建：首次访问回调容器时才初始化
资源优化：避免无回调需求时的内存开销

3. 生命周期管理

（1）初始化流程

2）资源释放

虽然未显示实现 IDisposable，但通过 ControllerHandle 管理原生资源：

internal class ControllerHandle : IDisposable {
    private IntPtr handle;
    public void Dispose() => Wrapper.AerSysDisconnect(handle);
}

4. 典型使用场景

（1）任务控制

// 创建并配置任务
var task = new Task(controller, 1);
task.ExecutionMode = TaskExecutionMode.Continuous;

// 紧急暂停
task.Feedhold(true);

// 状态监控
if (task.State == TaskState.Error) {
    Console.WriteLine($"Task {task.Name} failed");
}

（2）回调注册

task.Callbacks.Add(1, (sender, args) => {
    Console.WriteLine($"Callback triggered with {args.Arguments}");
});

5. 改进建议

线程安全增强

private readonly object _stateLock = new object();
public TaskState State {
    get {
        lock (_stateLock) {
            int state = 0;
            Wrapper.AerTaskGetTaskState(...);
            return (TaskState)state;
        }
    }
}

DI 支持

public interface ITaskFactory {
    Task Create(int taskNumber);
}

异步API

public async Task FeedholdAsync(bool enabled) {
    await Task.Run(() => Feedhold(enabled));
}

状态变更事件

public event EventHandler<TaskStateChangedEventArgs> StateChanged;

6. 关联类型分析

关联类	协作方式	功能
`Program`	组合关系	管理任务关联的程序代码
`TaskCallbackContainer`	延迟初始化	处理异步回调事件
`ControllerHandle`	依赖关系	封装底层硬件句柄