最近正好做一個(gè)WEB中定期執(zhí)行的程序，而.NET中有3個(gè)不同的定時(shí)器。所以正好研究研究。這3個(gè)定時(shí)器分別是：
//1.實(shí)現(xiàn)按用戶定義的時(shí)間間隔引發(fā)事件的計(jì)時(shí)器。此計(jì)時(shí)器最宜用于 Windows 窗體應(yīng)用程序中，并且必須在窗口中使用。
System.Windows.Forms.Timer
// 2.提供以指定的時(shí)間間隔執(zhí)行方法的機(jī)制。無法繼承此類。
System.Threading.Timer
//3.在應(yīng)用程序中生成定期事件。
System.Timers.Timer
這三個(gè)定時(shí)器位于不同的命名空間內(nèi)，上面大概介紹了3個(gè)定時(shí)器的用途，其中第一個(gè)是只能在Windows窗體中使用的控件。在.NET1.1里面，第3個(gè)System.Timers.Timer，也是可以拖拽使用，而.NET2.0開始取消了，只能手動(dòng)編寫
代碼。而后2個(gè)沒有限制制。下面通過具體的列子來看3個(gè)Timer的使用和區(qū)別，網(wǎng)上談的很多，但基本都沒有代碼。
一 System.Windows.Forms.Timer
#region System.Windows.Forms.Timer
public partial class Form1 : Form
{
public Form1()
{
InitializeComponent();
}
int num = 0;
private void Form_Timer_Tick(object sender, EventArgs e)
{
label1.Text = (++num).ToString();
Thread.Sleep(3000);
}
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
Form_Timer.Start();
}
private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
Form_Timer.Stop();
}
}
#endregion
上面這個(gè)是一個(gè)很簡單的功能，在Form窗體上拖了一個(gè)System.Windows.Forms.Timer控件名字為Form_Timer，在屬性窗中把Enable屬性設(shè)置為Ture，Interval是定時(shí)器的間隔時(shí)間。雙擊這個(gè)控件就可以看到 Form_Timer_Tick方法。在這個(gè)方法中，我們讓她不停的加一個(gè)數(shù)字并顯示在窗體上，2個(gè)按鈕提供了對(duì)計(jì)時(shí)器的控制功能。
執(zhí)行的時(shí)候你去點(diǎn)擊其他窗體在回來，你會(huì)發(fā)現(xiàn)我們的窗體失去響應(yīng)了。因?yàn)槲覀冞@里使用Thread.Sleep(3000);讓當(dāng)前線程掛起，而UI失去相應(yīng)，說明了這里執(zhí)行時(shí)候采用的是單線程。也就是執(zhí)行定時(shí)器的線程就是UI線程。
Timer 用于以用戶定義的事件間隔觸發(fā)事件。Windows 計(jì)時(shí)器是為單線程環(huán)境設(shè)計(jì)的，其中，UI 線程用于執(zhí)行處理。它要求用戶代碼有一個(gè)可用的 UI 消息泵，而且總是在同一個(gè)線程中操作，或者將調(diào)用封送到另一個(gè)線程。
在Timer內(nèi)部定義的了一個(gè)Tick事件，我們前面雙擊這個(gè)控件時(shí)實(shí)際是增加了一行代碼
this.Form_Timer.Tick += new System.EventHandler(this.Form_Timer_Tick);
這個(gè)應(yīng)該明白，不明白的可以看我BLOG中有關(guān)委托和事件的文章。然后Windows將這個(gè)定時(shí)器與調(diào)用線程關(guān)聯(lián)(UI線程)。當(dāng)定時(shí)器觸發(fā)時(shí)，Windows把一個(gè)定時(shí)器消息插入到線程消息隊(duì)列中。調(diào)用線程執(zhí)行一個(gè)消息泵提取消息，然后發(fā)送到回調(diào)方法中（這里的Form_Timer_Tick方法）。而這些都是單線程進(jìn)行了，所以在執(zhí)行回調(diào)方法時(shí)UI會(huì)假死。所以使用這個(gè)控件不宜執(zhí)行計(jì)算受限或IO受限的代碼，因?yàn)檫@樣容易導(dǎo)致界面假死，而應(yīng)該使用多線程調(diào)用的Timer。另外要注意的是這個(gè)控件時(shí)間精度不高，精度限定為 55 毫秒。我們把Interval設(shè)置為20ms，然后在start和stop方法中記錄當(dāng)前時(shí)，并計(jì)算出運(yùn)行時(shí)間：
從上面圖可以看到程序執(zhí)行了7.8S也就是 7800ms,而間隔時(shí)間是20ms，也就是最后顯示數(shù)字應(yīng)該是390左右，但只有250，顯然是不準(zhǔn)確的，不過按MSDN說的55ms的精度，7800ms應(yīng)該只執(zhí)行了140多次或更少。不知道這里是不是理解有問題。
二 System.Timers.Timer
接下來就看下另一個(gè)Timer，我們用他來改寫上面的程序
#region System.Windows.Forms.Timer
public partial class Form1 : Form
{
public Form1()
{
InitializeComponent();
}
int num = 0;
DateTime time1 = new DateTime();
DateTime time2 = new DateTime();
//定義Timer
System.Timers.Timer Timers_Timer = new System.Timers.Timer();
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
//手動(dòng)設(shè)置Timer，開始執(zhí)行
Timers_Timer.Interval = 20;
Timers_Timer.Enabled = true;
Timers_Timer.Elapsed += new System.Timers.ElapsedEventHandler(Timers_Timer_Elapsed);
time1 = DateTime.Now;
}
void Timers_Timer_Elapsed(object sender, System.Timers.ElapsedEventArgs e)
{
label1.Text = Convert.ToString((++num)); //顯示到lable
Thread.Sleep(3000);
}
private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
//停止執(zhí)行
Timers_Timer.Enabled = false;
time2 = DateTime.Now;
MessageBox.Show(Convert.ToString(time2-time1));
}
}
#endregion
我們可以看到這個(gè)代碼和前面使用Form.Timer的基本相同，不同的是我們是手動(dòng)定義的對(duì)象，而不是通過拉控件。他也有Interval ，Enabled 等屬性，作用和第一是一樣的。不同的是他的事件名為Elapsed ，但是和上面的Tick一樣，綁定一個(gè)委托的方法。只是這里我們是手動(dòng)完成的。另外不同之處是Form.Timer我們可以用Stop和Start方法控制，而這里是通過Enable屬性控制。但實(shí)際上也可以用Stop和Start方法，內(nèi)部也是通過他自己的Enable來控制的。
最大的不同就是上面的代碼在調(diào)試時(shí)會(huì)報(bào)錯(cuò)，提示你"線程間操作無效: 從不是創(chuàng)建控件“label1”的線程訪問它。"但如果你不調(diào)試直接運(yùn)行是OK的，而且運(yùn)行時(shí)你去拖動(dòng)窗體會(huì)發(fā)現(xiàn)沒有出現(xiàn)假死。從這里我們就可以知道這里的Timer的創(chuàng)建線程和執(zhí)行線程不是同一個(gè)線程。也就是使用了多線程。Timer的創(chuàng)建線程是UI線程，而執(zhí)行線程是TheardPool中的線程，所以不會(huì)假死，但調(diào)試的時(shí)候會(huì)報(bào)錯(cuò)，因?yàn)榉强丶膭?chuàng)建線程不能操作控件。但你可以直接運(yùn)行，這里是VS05做了手腳。解決辦法很多，用delegate.BeginInvoke()等等。這里介紹特有的一種方法，設(shè)置Timer的SynchronizingObject屬性，Timers_Timer.SynchronizingObject = label1;這樣的話，我們的話，調(diào)試運(yùn)行時(shí)就不會(huì)報(bào)錯(cuò)了，但是設(shè)置了這個(gè)屬性Timer就
編程單線程調(diào)用了，就基本和第一個(gè)完全一樣了。
Timer 是為在多線程環(huán)境中用于輔助線程而設(shè)計(jì)的。服務(wù)器計(jì)時(shí)器可以在線程間移動(dòng)來處理引發(fā)的 Elapsed 事件，這樣就可以比 Windows 計(jì)時(shí)器更精確地按時(shí)引發(fā)事件。Elapsed 事件在 ThreadPool 線程上引發(fā)。如果 Elapsed 事件的處理時(shí)間比 Interval 長，在另一個(gè) ThreadPool 線程上將會(huì)再次引發(fā)此事件。因此，事件處理程序應(yīng)當(dāng)是可重入的。
另外和前面不同的現(xiàn)象是每次加1后并沒有停止3秒在顯示。而是繼續(xù)顯示，只是速度稍慢。因?yàn)槲覀冊(cè)O(shè)置間隔為20ms，而執(zhí)行時(shí)間為3s，所以會(huì)在20ms后在另一個(gè)線程中繼續(xù)執(zhí)行，而當(dāng)前線程被掛起而已。關(guān)于計(jì)時(shí)器的精度，取消3s的掛起，發(fā)現(xiàn)結(jié)果和第一個(gè)基本一致。
三 System.Threading.Timer
繼續(xù)用這個(gè)對(duì)象改造程序。
#region System.Windows.Forms.Timer
public partial class Form1 : Form
{
public Form1()
{
InitializeComponent();
}
int num = 0;
DateTime time1 = new DateTime();
DateTime time2 = new DateTime();
System.Threading.Timer Thread_Time;
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
//啟動(dòng)
Thread_Time = new System.Threading.Timer(Thread_Timer_Method,null,0,20);
time1 = DateTime.Now;
}
void Thread_Timer_Method(object o)
{
label1.Text = Convert.ToString((++num));
System.Threading.Thread.Sleep(3000);
}
private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
//停止
Thread_Time.Dispose();
time2 = DateTime.Now;
MessageBox.Show(Convert.ToString(time2-time1));
}
}
#endregion
用Threading.Timer時(shí)的方法，和前面就不太相同了，所以的參數(shù)全部在構(gòu)造函數(shù)中進(jìn)行了設(shè)置，而且可以設(shè)置啟動(dòng)時(shí)間。而且沒有提供start和stop方法來控制計(jì)時(shí)器。而且是以一種回調(diào)方法的方式實(shí)現(xiàn)，而不是通過事件來實(shí)現(xiàn)的。他們之間還是有區(qū)別的。
我們只有銷毀掉對(duì)象來停止他。當(dāng)你運(yùn)行時(shí)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)他和前面的Timers.Timer一樣，是多線程的，主要表現(xiàn)在不會(huì)假死，調(diào)試運(yùn)行報(bào)錯(cuò)。但跟讓你奇怪的是，我們的代碼竟然無法讓她停止下來。調(diào)用了Dispose方法沒有用。問題在那？然后有進(jìn)行了
測(cè)試，修改了間隔時(shí)間為100，200，500，1000，3000，4000。這幾種情況。發(fā)現(xiàn)當(dāng)間隔為500ms以上是基本馬上就停止了。而間隔時(shí)間相對(duì)執(zhí)行時(shí)間越短，繼續(xù)執(zhí)行的時(shí)間越長。這應(yīng)該是在間隔時(shí)間小于執(zhí)行時(shí)間時(shí)多個(gè)線程運(yùn)行造成的。因?yàn)樗械木€程不是同時(shí)停止的。間隔越短，線程越多，所以執(zhí)行次數(shù)越多。
最后來看下這個(gè)對(duì)象另外一個(gè)特殊的地方。
static void Main()
{
Timer t = new Timer(Test,null,0,1000);
Console.ReadLine();
}
public static void Test(object o)
{
Console.WriteLine("nihao");
GC.Collect();
}
這段代碼會(huì)輸出什么結(jié)果呢？默認(rèn)情況他只輸出一次，就停止了。為什么呢？根據(jù)上面說的，當(dāng)定義對(duì)象t,執(zhí)行代碼后，進(jìn)行了強(qiáng)制垃圾回收，因?yàn)閠在Main中沒有其他引用，所以被回收掉了。但是如果我們吧編譯器的”優(yōu)化“項(xiàng)取消掉，在看看情況。程序進(jìn)然一直在輸出。為什么執(zhí)行垃圾回收卻沒有被回收呢？因?yàn)檫@個(gè)禁用優(yōu)化選項(xiàng)，t的聲明周期被擴(kuò)展到了方法結(jié)束。所以一直執(zhí)行。
因?yàn)榫幾g器默認(rèn)是優(yōu)化的，所以我們必須保證Timer對(duì)象一直被引用，而避免被垃圾回收。所以我們可以在編譯器打開優(yōu)化的情況下，在Main函數(shù)最后加上t=null保證回收前被引用，但你發(fā)現(xiàn)，這樣是沒用的。因?yàn)镴IT編譯器優(yōu)化后會(huì)吧t=null直接刪除，所以我們用t.Dispose(),就可以達(dá)到目的。在我們進(jìn)行垃圾回收時(shí)，CLR發(fā)現(xiàn)t還有被引用，還沒執(zhí)行Dispose所以不會(huì)被回收。是以Threading.Timer有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行一次就停止或者是銷毀了還在運(yùn)行的情況，而且和編譯器優(yōu)化也有關(guān)，所以使用時(shí)要注意。
最后看下MSDN的描述： 只要在使用 Timer，就必須保留對(duì)它的引用。對(duì)于任何托管對(duì)象，如果沒有對(duì) Timer 的引用，計(jì)時(shí)器會(huì)被垃圾回收。即使 Timer 仍處在活動(dòng)狀態(tài)，也會(huì)被回收。當(dāng)不再需要計(jì)時(shí)器時(shí)，請(qǐng)使用 Dispose 方法釋放計(jì)時(shí)器持有的資源。如果希望在計(jì)時(shí)器被釋放時(shí)接收到信號(hào)，請(qǐng)使用接受 WaitHandle 的 Dispose(WaitHandle) 方法重載。計(jì)時(shí)器已被釋放后，WaitHandle 便終止。
總結(jié)：
System.Threading.Timer 是一個(gè)簡單的輕量計(jì)時(shí)器，它使用回調(diào)方法并由線程池線程提供服務(wù)。不建議將其用于 Windows 窗體，因?yàn)槠浠卣{(diào)不在用戶界面線程上進(jìn)行。System.Windows.Forms.Timer 是用于 Windows 窗體的更佳選擇。要獲取基于服務(wù)器的計(jì)時(shí)器功能，可以考慮使用 System.Timers.Timer，它可以引發(fā)事件并具有其他功能。
在《CLR Via C#》中講多線程時(shí)有提到這3個(gè)計(jì)時(shí)器，但作者說System.Timers.Timer是對(duì)System.Threading.Timer的報(bào)裝，不推薦使用，但是在我的WEB項(xiàng)目中的Application_Start中我還是使用的這個(gè)而不是Threading.Timer，因?yàn)槭褂肨hreading.Timer時(shí)只執(zhí)行了一次就不在執(zhí)行了。
對(duì)于計(jì)時(shí)器在B/S結(jié)構(gòu)中的使用就復(fù)雜一些，一般我們把計(jì)時(shí)器放在Application_OnStart中，這樣全局維護(hù)一個(gè)計(jì)時(shí)器，可以進(jìn)行定期
備份數(shù)據(jù)庫，定期維護(hù)用戶等操作，而且方法寫作靜態(tài)的，以免被垃圾回收。而不建議在一般的aspx頁面中使用，因?yàn)榉?wù)器端的定時(shí)器對(duì)用戶這樣意義不大，完全可以使用JS代替。而且這個(gè)頁面的每個(gè)請(qǐng)求都可能引入一個(gè)新的定時(shí)器，導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。另外，定時(shí)器是ASP.NET進(jìn)程，IIS有關(guān)，所以對(duì)用重要的執(zhí)行任務(wù)，還是建議寫成服務(wù)或獨(dú)立程序放在服務(wù)器上執(zhí)行好了。
