[經驗棧]C#中幾種定時器(timer)的區別

来源:https://www.cnblogs.com/mjoin/archive/2020/07/13/13292956.html

1、前言 ​ 不知道你是否對.NET裡面的定時器產生過一些疑問,以下是武小棧個人的一些總結。 2、官方介紹 在.NET的框架之內定時器有四種,先看一下微軟官方對他們各自特點介紹: System.Timers.Timer,它將觸發事件,並定期在一個或多個事件接收器中執行代碼。 類旨在用作多線程環境中基 ...


1、前言

​ 不知道你是否對.NET裡面的定時器產生過一些疑問,以下是武小棧個人的一些總結。

2、官方介紹

在.NET的框架之內定時器有四種,先看一下微軟官方對他們各自特點介紹:

  • System.Timers.Timer,它將觸發事件,並定期在一個或多個事件接收器中執行代碼。 類旨在用作多線程環境中基於伺服器的組件或服務組件;它沒有用戶界面,在運行時不可見。
  • System.Threading.Timer,它按固定的時間間隔對線程池線程執行單個回調方法。 回調方法是在實例化計時器時定義的,無法更改。 與 System.Timers.Timer 類一樣,此類用作多線程環境中基於伺服器的或服務組件;它沒有用戶界面,在運行時不可見。
  • System.Windows.Forms.Timer (僅 .NET Framework),這是一個觸發事件並定期在一個或多個事件接收器中執行代碼的 Windows 窗體組件。 組件沒有用戶界面,旨在在單線程環境中使用;它在 UI 線程上執行。
  • System.Web.UI.Timer (僅 .NET Framework),是一種定期執行非同步或同步網頁回發的 ASP.NET 組件。

再看看微軟對開發者的使用建議:

System.Threading.Timer 是一種簡單的輕型計時器,它使用回調方法,並由線程池線程提供服務。 不建議與 Windows 窗體一起使用,因為它的回調不會在用戶界麵線程上發生。 System.Windows.Forms.Timer 是用於 Windows 窗體的更好選擇。 對於基於伺服器的計時器功能,您可以考慮使用 System.Timers.Timer,這會引發事件並具有其他功能。

3、個人體會

System.Threading.Timer Class

是一個基礎類,使用起來不是太好用,各種用法較為原始,用的較少。

System.Windows.Forms.Timer Class

第一次接觸的就是它,畢竟直接winform拖下來就行了,用的還是比較多,我通常用在運行一些刷新界面的代碼,這些代碼通常不會有什麼邏輯運算,比如界面上需要顯示一個倒計時。

在這個類使用中我遇到過兩個疑惑,作為分享:

Q1:Tick實踐會創建新線程執行嗎?

A1:不會創建新的線程,始終在主線程裡面運行Tick事件;

Q2:定時器會start()瞬間觸發一次,還是等待Interval間隔後再觸發?

A2:等待Interval間隔後再觸發。

Q3:定時器start()和stop()時候Interval會累積嗎?

A3:不累積,每次start()重新計時。

Q4:如果Tick事件內的代碼未執行完成,但是下一次Tick定時已經達到會發生什麼?

A4:不會強行終止未完成的代碼,也不會因為上一次Tick事件代碼未執行完成而不再觸發,而是類似於棧的形式將之前未執行完成的代碼堆積,後觸發的Tick事件內的代碼先執行,先觸發未完成的代碼後執行,具體可以看下麵示例。

    public Form1()
    {
        InitializeComponent();
        timerForm.Tick += TimerForm_Tick;
    }

    private int num = 1;//一個序號,表示當前第幾次進入Tick事件

    private int rowNum = 1;//一個全局的行號,記錄一下總共AppendText多少次

    private void TimerForm_Tick(object sender, EventArgs e)
    {
        
        string s = $"我是第{num++}次";
        for (int i = 0; i < 5; i++)
        {
            textBox1.AppendText($"{rowNum++}  {s}  序號i={i}  當前線程ID={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString()} \r\n");
            Delay(1000);
        }
    }
    private Timer timerForm = new Timer(){Interval = 1000};
    private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        textBox1.AppendText("button  " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString() + "\r\n");
        timerForm.Start();
    }
    public static void Delay(int mimillisecond)
    {
        int start = Environment.TickCount;
        while (Math.Abs(Environment.TickCount - start) < mimillisecond)
        {
            System.Windows.Forms.Application.DoEvents();
        }
    }

FormTimer

System.Timers.Timer Class

​ 是對System.Threading.Timer的一層封裝,都是通過委托方法TimerCallback進行回調觸發定時器事件,可以先看看System.Timers.Timer的代碼實現方式:

      if (!value)
      {
        if (this.timer != null)
        {
          this.cookie = (object) null;
          this.timer.Dispose();
          this.timer = (System.Threading.Timer) null;
        }
        this.enabled = value;
      }
      else
      {
        this.enabled = value;
        if (this.timer == null)
        {
          if (this.disposed)
            throw new ObjectDisposedException(this.GetType().Name);
          int dueTime = (int) Math.Ceiling(this.interval);
          this.cookie = new object();
          this.timer = new System.Threading.Timer(this.callback, this.cookie, dueTime, this.autoReset ? dueTime : -1);
        }
        else
          this.UpdateTimer();
      }

不過 System.Threading.Timer的屬性和方法都更加友善,我通常在使用中不設計更新界面,都會使用這個定時器類,有一點要說明的是,將SynchronizingObject屬性賦值到控制項後,事件中代碼會在控制項上委托調用,如timer.SynchronizingObject = this;可以看下System.Timers.Timer內部是如何實現的。

if (elapsedEventHandler != null)
        {
          if (this.SynchronizingObject != null && this.SynchronizingObject.InvokeRequired)
          {
            this.SynchronizingObject.BeginInvoke(elapsedEventHandler, new object[]
            {
              this,
              elapsedEventArgs
            });
          }
          else
          {
            elapsedEventHandler(this, elapsedEventArgs);
          }
        }

​ 雖然System.Timers.Timer定時器理論上是不受單線程限制,可以短時間內觸發多次,但是實際上會受到線程池的限制,先看巨硬對於此的說明:

如果 nullSynchronizingObject 屬性,則在 ThreadPool 線程上引發 Elapsed 事件。 如果 Elapsed 事件的處理持續時間超過 Interval,則可能會在其他 ThreadPool 線程上再次引發該事件。 在這種情況下,事件處理程式應該是可重入的。

1、當SynchronizingObject不為null,將在指定的對象線程上觸發事件,為單線程觸發,與System.Windows.Forms.Timer執行方式相同;

2、當SynchronizingObject不為null時將線上程池(ThreadPool)上引發事件,執行事件內的代碼。理論上可以重覆載入,但是會受到ThreadPool線程數限制,比如ThreadPool.SetMaxThreads(8, 8),那麼定時器觸發事件只能同時載入8次;

4、後記

我現在用定時器基本上都是用System.Timers.Timer,在我看來System.Timers.Timer可以用SynchronizingObject屬性實現在主線程運行,也可以不設置SynchronizingObject屬性,是事件線上程池裡觸發,作為後臺線程使用,基本能滿足我在開發中的使用需求。

參考資料

System.Timers Namespace

System.Windows.Forms

System.Threading.ThreadPool Class


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