.NET Framework中定时器timer的单线程与多线程使用讲解

.NET Framework中定时器timer的单线程与多线程使用讲解

什么是定时器timer

在 .NET Framework中，Timer 是一种计时器，用于定期执行一些操作。可以使用 Timer 指定在多长时间后执行一个操作。可用作定期检查磁盘驱动器、定期下载网页或文件，或定期脚本。Timer 可在 Windows.Forms、ASP.NET、WPF 或 Windows 服务应用程序中使用。

Timer的单线程使用

在单线程情况下，Timer比较容易使用，只需要创建一个计时器并设定时间，绑定定时器的事件即可。下面我们给出代码示例

using System;
using System.Timers;

public class InprocessTimerExample
{
    public static void Main()
    {
        Timer timer = new Timer(1000);  // 创建计时器，1000毫秒后执行一次
        timer.Elapsed += OnTimedEvent;  // 绑定事件
        timer.AutoReset = true;  // 自动重置
        timer.Enabled = true;  // 启用计时器

        Console.WriteLine("请按任意键结束...");
        Console.ReadLine();
    }

    private static void OnTimedEvent(Object source, ElapsedEventArgs e)
    {
        Console.WriteLine("计时器经过了{0}毫秒", e.SignalTime.Millisecond);
    }
}

在上述示例中，创建了一个计时器，并设定时间为1000毫秒。然后通过绑定 Elapsed 事件，实现了在每隔一个1s的时间，输出当前毫秒数的效果。

Timer的多线程使用

在多线程环境下，Timer的使用方式稍微有些不同，我们需要考虑多线程环境下的线程安全问题。在多线程环境下，比较常见的一种做法是使用 System.Threading.Timer。使用方式与单线程略有不同，需要通过传递参数到定时器的方法中，并通过回调函数获取返回值。我们给出一个示例：

using System;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

public class MultithradingTimerExample
{
    static CancellationTokenSource cts = new CancellationTokenSource();
    static ManualResetEventSlim completedEvent = new ManualResetEventSlim(false);
    public static void Main()
    {
        Task queryTask = Task.Factory.StartNew(() =>
        {
            using (Timer timer = new Timer(new TimerCallback(MyMethod), cts.Token, TimeSpan.Zero, TimeSpan.FromSeconds(2)))
            {
                Console.WriteLine("等待计时器事件处理中...");
                completedEvent.Wait(cts.Token); 
            }

            Console.WriteLine("已完成计时器定时任务！");
        }, cts.Token);

        Console.WriteLine("按下任意按键结束计时器任务");
        Console.ReadKey();
        cts.Cancel();
        completedEvent.Set();

        queryTask.Wait(cts.Token); 
    }

    static void MyMethod(object state)
    {
        CancellationToken token = (CancellationToken)state;

        if (token.IsCancellationRequested)
        {
            Console.WriteLine("执行取消操作！");
            completedEvent.Set();
        }
        else
        {
            Console.WriteLine("计时器方法执行中...");
        }
    }
}

上述示例定义了一个 MultithradingTimerExample 类并使用了 System.Threading.Timer。在启动任务时，我们需要创建一个可以终止任务的 CancellationTokenSource，并将该 CancellationTokenSource.Token 作为计时器的回调函数的输入参数。使用 ManualResetEventSlim 以确保正确地回收事件处理线程，同时还保证顺序执行任务。

我们可以在 MyMethod() 方法中处理定时事件，并通过 CancellationToken.IsCancellationRequested 属性检查是否需要取消操作。一旦取消操作被请求，我们就可以通过调用 completedEvent.Set() 方法来释放等待事件处理程序的线程。

最后输出的结果为：

等待计时器事件处理中...
计时器方法执行中...
计时器方法执行中...
计时器方法执行中...
计时器方法执行中...
按下任意按键结束计时器任务
执行取消操作！
已完成计时器定时任务！

从中我们可以看到，即使在多线程情况下，定时器也可以正常运行。