定時器是個很有意思的東西,它很有用,但我認為這不是現代計算機的結構所擅長的事情。
計算機適合做那些很大量的簡單重復工作,或者根據請求做出回應。
DOS時代是沒有進程線程等概念的,那時候要想做到定時真是有些麻煩
通常的做法是死循環不斷監測時間,發現時間到了就做特定的事情
當然你可以用delay,來指定等待多長時間,但是如果你一邊要響應用戶的操作,比如輸入,一邊要定時做些
事情就是一件麻煩的事了
當然有些人可以這樣做,截取系統的時鐘中斷(我忘了中斷號是多少了),每秒鐘有18.2次
當這些做法都不是很優雅。但DOS時代只能這樣湊合著了
Windows是個偉大的進步,系統提供了Timer支持,但是問題是這個定時器并不準時而且有時候根本不能用。
Win32 API中有個SetTimer函數,可以為一個窗口創建一個定時器,這個定時器會定時產生消息WM_TIMER也可以調用
指定的回調函數,其實這都是一樣的,因為都是單線程的。
單線程的定時器會有很多問題,首先是不準時,定時器只是定時把消息WM_TIMER訪到線程的消息隊列里,但是并不保證消息會立刻被響應,如果
碰巧系統比較忙,那么消息可能會在隊列里放一端時間才被響應,還會造成本來應該間隔一段時間發生的消息響應連續發生了
解決方法通常是
OnTimer(...)
{
//Timer process.....
MSG msg;
While(PeekMessage(&msg, m_hWnd, WM_TIMER, WM_TIMER, PM_REMOVE));
}
在當前Timer處理中,把消息隊列里的WM_TIMER消息,清除掉。
更糟的是如果你不去調用GetMessage,那么就不會有Timer發生了。
這個問題直到win xp都沒什么改變,似乎微軟并不打算在Win32 API中解決這個問題了。
.NET Framework為我們帶來了新的解決方案
.NET Framework提供三種Timer
Server Timers System.Timers.Timer
Thread Timers System.Threading.Timer
Windows Timers System.Windows.Forms.Timer
其中Windows Timers只是提供了和WinAPI 一樣的Timer,仍然是基于消息,仍然是單線程
其它兩個就不同了,他們是基于線程池的Thread Pool,這樣最大的好處在于,產生的時間間隔準確均勻。
Server Timers 和 Thread Timers 的不同在于ServerTimers 是基于事件的,Thread Timers是基于回調函數
我更喜歡Thread Timer,比較輕量級方便易用。
但是這樣的Timer也有問題,就是由于時多線程定時器,就會出現如果一個Timer處理沒有完成,到了時間下一個
照樣會發生,這就會導致重入問題
對付重入問題通常的辦法是加鎖,但是對于 Timer卻不能簡單的這樣做,你需要評估一下
首先Timer處理里本來就不應該做太需要時間的事情,或者花費時間無法估計的事情,比同遠方的服務器建立一個網絡連接,這樣的做法盡量避免
如果實在無法避免,那么要評估Timer處理超時是否經常發生,如果是很少出現,那么可以用lock(Object)的方法來防止重入
如果這種情況經常出現呢?那就要用另外的方法來防止重入了
我們可以設置一個標志,表示一個Timer處理正在執行,下一個Timer發生的時候發現上一個沒有執行完就放棄執行
static int inTimer = 0;
public static void threadTimerCallback(Object obj)
{
if ( inTiemr == 0 )
{
inTimer = 1;
Console.WriteLine("Time:{0}, \tThread ID:{1}", DateTime.Now, Thread.CurrentThread.GetHashCode());
Thread.Sleep(2000);
inTimer = 0;
}
}
但是在多線程下給inTimer賦值不夠安全,還好Interlocked.Exchange提供了一種輕量級的線程安全的給對象賦值的方法
static int inTimer = 0;
public static void threadTimerCallback(Object obj)
{
if ( Interlocked.Exchange(ref inTimer, 1) == 0 )
{
Console.WriteLine("Time:{0}, \tThread ID:{1}", DateTime.Now, Thread.CurrentThread.GetHashCode());
Thread.Sleep(250);
Interlocked.Exchange(ref inTimer, 0);
}
}