c#执行定时计算限制操作（计时器）

在.Net Framework Class Library（FCL）中，System.Threading命名空间下定义了一个Timer类，这就是常用的一个计时器。实际上FCL总共提供了如下几种计时器：

1、System.Threading.Timer

在实际的开发中，这个类出现和使用频率非常高，下面就重点谈谈它的一些基础概念和应用实例。

（1）、常用的构造器

      public Timer(TimerCallback callback, object state, int dueTime, int period);
      public Timer(TimerCallback callback, object state, long dueTime, long period);
      public Timer(TimerCallback callback, object state, TimeSpan dueTime, TimeSpan period);
      public Timer(TimerCallback callback, object state, uint dueTime, uint period);

参数说明：

a、callback：望文生意，肯定表示一个回调，它是标识希望由一个线程池线程回调的方法。当然它的类型必须和System.Threading.TimerCallback委托类型匹配，如下所示：

 public delegate void TimerCallback(object state);

b、state：每次调用回调方法，向回调方法传递的状态数据，如没有，可以为null；

c、dueTime：在首次调用回调方法之前要等待多少毫秒。如希望立刻调用回调方法，该参数指定为0即可。

d、period：指定了以后每次调用回调方法之前要等待多少毫秒（理解成下一次和本次调用的时间间隔即可）。如果为该参数传递Timeout.Infinite(或者直接写-1)，线程池线程只调用回调方法一次（那也就没有必要用计时器了）。

 

（2）、基本工作原理

在内部（原文应该指CLR内），线程池为所有Timer对象只使用了一个线程。这个线程知道下一个Timer对象在什么时候到期（计时器还有多久触发）。下一个Timer对象到期时，线程就会唤醒，在内部调用ThreadPool的QueueUserWorkItem，将一个工作项添加到线程池的队列中，使你的回调方法得到调用。

注意：如果回调方法的执行时间很长，计时器可能在上个回调还没有完成的时候再次触发（对于执行时间很长的任务，实际开发中通常不使用线程池，而是直接使用new一个Thread）。这可能会造成多个线程池线程同时调用你的方法（方法的重叠覆盖？）。为了解决这个问题，Jeffrey Richter建议我们这样使用Timer：

a、为period指定Timeout.Infinite。这样，计时器就只触发一次；

b、在回调方法中，调用Timer的Change方法来指定一个新的dueTime，并再次为period指定Timeout.Infinite。Change方法的几个重载版本：

        public bool Change(int dueTime, int period);
     
        public bool Change(long dueTime, long period);
        
        public bool Change(TimeSpan dueTime, TimeSpan period);

        public bool Change(uint dueTime, uint period);

Timer还有一个Dispose方法，允许完全取消计时器。

（3）、示例代码

internal static class TimerDemo
{
    private static Timer s_timer;

    public static void Main()
    {
        Console.WriteLine("Main thread: starting a timer");
        using (s_timer = new Timer(ComputeBoundOp, 5, 0, Timeout.Infinite))
        {

            Console.WriteLine("Main thread: Doing other work here...");
            Thread.Sleep(10000);  // Simulating other work (10 seconds)
        } // Calls Dispose to cancel the timer now

        Console.Read();
    }

    // This method's signature must match the TimerCallback delegate
    private static void ComputeBoundOp(Object state)
    {
        // This method is executed by a thread pool thread

        Console.WriteLine("In ComputeBoundOp: state={0}", state);
        Thread.Sleep(1000);  // Simulates other work (1 second)

        // Have the Timer call this method again in 2 seconds
        s_timer.Change(2000, Timeout.Infinite);

        // When this method returns, the thread goes back
        // to the pool and waits for another work item
    }
}

这个示例是<<CLR via C#>>中的源码，虽然简单，却贯穿实现了创建Timer，Timer定时工作到Timer的销毁一整个生命周期。using语句我们可以使用try finally替换，在finally语句块中显式调用Dispose方法。注意，程序中输出了四次“In ComputeBoundOp: state=5”，您不妨多想一想为什么只有4次。而如果我们把Main方法的这一行：

            Thread.Sleep(10000);  // Simulating other work (10 seconds)

注释掉，程序有时候会抛出“程序无法访问已释放对象”的异常，而且每次输出的结果可能还不一样。之所以这么说，是因为using语句不能保证静态Timer立刻被垃圾回收器回收。您不妨自己动手一试。

 

2、System.Timers.Timer

这个类据说基本上就是System.Threading.Timer的包装过的“整过容的副产品”。当计时器到期触发时，会导致CLR将事件放到线程池的队列中。该类派生自System.ComponentModel的Component类，允许VS将计时器对象放到设计平面上，并公开了它的属性和事件（不就是一个控件吗，难道？）。

 

3、System.Windows.Forms.Timer

构造一个该类的实例，相当于告诉Windows将一个计时器和调用线程关联。当这个计时器被触发时，Windows将一条及时消息注入线程的消息队列。线程必须执行一个消息泵来提取这些消息，并把它们派遣给想要的回调方法。注意，所有这些工作都只由一个线程完成——设置计时器的线程保证就是执行回调方法的线程。这还意味着你的计时器方法不会由多个线程并发执行。

 

4、System.Windows.Threading.DispatcherTimer

这个类是System.Windows.Forms的Timer在WPF和SilverLight应用程序中的等价物。通俗地说，这个类也就是System.Windows.Forms的Timer在WPF和SilverLight下的一个马甲。擅于改头换面新瓶装旧酒在MS的技术领域中也不是一天两天的事情了。

 

在Jeffrey Richter 的<<CLR via C#>>中关于计时器有很精练的说明，其中他说“事实上，我个人从来不用System.Timers.Timer类，建议你也不要用它”，他的这种态度蛮好玩的。反正对于这个类我倒是用过不少，而且一直没出过什么差错，就算是”山寨“或者”马甲“也不是从来都是一无是处。

 

参考：

Jeffrey Richter <<CLR via C#>>

http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.threading.timer.aspx