C#中多种高效定时器方法的使用

我会带着你远行 2023-09-27 16:47 144阅读 0赞

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在 C\# 中，定时器是一种常用的机制，可以周期性地执行某个任务或事件。常见的定时器有 System.Timers.Timer 和 System.Threading.Timer，它们在使用上有所不同，但都可以满足基本的定时功能。

然而，在某些场景下，我们需要使用定时器的高级用法，以满足更高的要求。比如，需要占用资源极少、准确度极高的定时器，以避免在高负载情况下出现性能问题，或者需要精确控制定时器的执行时间，以确保任务的准确性和稳定性。

下面介绍一些 C\# 中定时器的高级用法，可以帮助我们实现占用资源极少、准确度极高的定时器。

1.  使用 System.Threading.Timer 和 ManualResetEventSlim

System.Threading.Timer 是一种轻量级的定时器，可以设置回调函数和时间间隔。为了占用资源更少，可以使用 ManualResetEventSlim 对回调函数进行同步处理。

具体实现方法如下：

private static Timer _timer;
    private static ManualResetEventSlim _resetEvent;
    
    public static void StartTimer(TimeSpan interval, Action action)
    {
        _resetEvent = new ManualResetEventSlim(false);
        _timer = new Timer(state => action(), null, TimeSpan.Zero, interval);
    }
    
    public static void StopTimer()
    {
        _resetEvent.Set();
        _timer.Dispose();
    }
    
    public static void Wait()
    {
        _resetEvent.Wait();
    }

在使用时，可以调用 StartTimer 方法来启动定时器，调用 StopTimer 方法来停止定时器，调用 Wait 方法来等待定时器完成执行。在回调函数中，如果需要进行 IO 操作或者 CPU 密集型计算，可以使用异步方式或者将任务交给线程池，避免阻塞主线程。

1.  使用 Stopwatch 和 Sleep 方法

Stopwatch 是一种高精度的计时器，可以用来测量时间间隔，Sleep 方法可以暂停当前线程一定的时间。结合使用这两种方法，可以实现准确度极高的定时器。

具体实现方法如下：

public static void Sleep(TimeSpan interval, Action action)
    {
        var sw = Stopwatch.StartNew();
        while (sw.Elapsed < interval)
        {
            Thread.Sleep(1);
        }
        action();
    }

在使用时，可以调用 Sleep 方法来等待指定的时间间隔，然后执行回调函数。在回调函数中，同样需要注意防止阻塞主线程。

1.  使用 Task.Delay 和 async/await

Task.Delay 是一种异步等待方法，可以用来暂停当前任务一定的时间。结合使用 async/await，可以实现异步且占用资源较少的定时器。

具体实现方法如下：

public static async Task Delay(TimeSpan interval, Func<Task> func)
    {
        while (true)
        {
            await Task.Delay(interval);
            await func();
        }
    }

另一种方式是使用ThreadPoolTimer类。ThreadPoolTimer是WinRT API的一部分，它提供了一种轻量级的方式来创建周期性的定时器。相对于DispatcherTimer，ThreadPoolTimer消耗的资源更少，并且在应用程序挂起时也可以继续工作。

ThreadPoolTimer类提供了两种创建方式：一种是使用CreatePeriodicTimer方法创建一个周期性的定时器，另一种是使用CreateTimer方法创建一个一次性的定时器。

下面是使用ThreadPoolTimer创建周期性定时器的示例代码：

using Windows.System.Threading;
    
    public class MyTimer
    {
        private ThreadPoolTimer timer;
    
        public MyTimer()
        {
            // 创建周期性定时器，每隔1秒触发一次
            timer = ThreadPoolTimer.CreatePeriodicTimer(TimerElapsedHandler, TimeSpan.FromSeconds(1));
        }
    
        private void TimerElapsedHandler(ThreadPoolTimer source)
        {
            // 定时器到期后执行的代码
        }
    }

注意，ThreadPoolTimer的TimerElapsedHandler回调方法运行在一个单独的线程上，因此需要注意线程安全。

除了上述两种方式，还有一些其他的定时器实现方式，比如基于Windows API的Multimedia Timer，以及基于C\#的定时器库Quartz.net。这些方式都有各自的优点和缺点，选择合适的定时器实现方式需要根据具体应用场景进行评估。

所以，C\#中有多种方式实现高效、精准的定时器。在选择定时器实现方式时，需要考虑定时器的准确度、资源占用、应用程序挂起后是否可以继续工作等因素，并根据具体应用场景进行评估。

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