C# 多线程九之Timer类
1、简介
相信写过定时任务的小伙伴都知道这个类,非常的轻量级,而且FCL中大量的类使用了这个方法,比如CancellationTokenSource的CancelAfter就是用Timer去做的.
当然FCL中大量的使用了Timer,说明MS对Timer类是信任的.下面就开始介绍这个类的用法.简介很少,但是很有力,FCL中都用了这么多,所以我们不应该带有色眼镜看它.当然它也不是万能的,要不然就不会出现那么多的定时任务项目了.
Timer的本质:当计时器档期,CLR会将我们的回调函数放入到线程池队列中,并执行我们的回调函数.仅此而已.下面会演示
2、基本用法
使用 System.Threading.Timer前,你必须知道它是基于线程池线程的,其实,Timer的作用是定时(可以是一个时间点,可以试一段时间)调用一个方法,但是他是怎么做的呢？其实当你在你的代码中创建了一个或多个Timer实例时,线程池会给每个的Timer实例分配一个线程,代码如下:
static void Main(string[] args)
{
var timer = new Timer(state =>
{
Console.WriteLine("每秒执行一次的定时任务,当前线程Id:{0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}, null, 0, 1000);
var timer2 = new Timer(state =>
{
Console.WriteLine("每秒执行一次的定时任务,当前线程Id:{0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}, null, 0, 1000);
Console.ReadKey();
}
两个定时任务,分配了三个线程,很奇怪,我还以为只会给一个Timer实例分配一个线程,但事实并不是.那么证明当一个timer当期时,线程池就会唤起一个空闲的线程去执行回调函数.如果你把间隔的时间改长,如下:
static void Main(string[] args)
{
var timer = new Timer(state =>
{
Console.WriteLine("每秒执行一次的定时任务,当前线程Id:{0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}, null, 0, 3000);
var timer2 = new Timer(state =>
{
Console.WriteLine("每秒执行一次的定时任务,当前线程Id:{0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}, null, 0, 3000);
Console.ReadKey();
}
只会唤起两个线程.
如果把时间改的非常小,如下:
static void Main(string[] args)
{
var timer = new Timer(state =>
{
Console.WriteLine("每秒执行一次的定时任务,当前线程Id:{0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}, null, 0, 10);
var timer2 = new Timer(state =>
{
Console.WriteLine("每秒执行一次的定时任务,当前线程Id:{0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}, null, 0, 10);
Console.ReadKey();
}
回唤起更多的线程参与运算,综上所述每个回调方法线程池会给它分配一个线程,到底会分配多少个线程取决于你定的间隔时间.
3、里面的坑
(1)、线程安全问题
有了上面的实践,所以当你需要给Timer传递共享的参数时,必须要考虑线程安全问题,要不然就会像下面这样:
static void Main(string[] args)
{
var totalCount = 0;
var param = 0;
var timer2 = new Timer(state =>
{
//线程安全的加法操作
Interlocked.Add(ref totalCount, param++);
//不安全的操作
param = param++;
Console.WriteLine("每秒执行一次的定时任务,当前线程Id:{0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}, null, 0, 10);
Console.ReadKey();
}
so,你懂的,使用Timer要注意线程安全问题.
(2)、回调函数的执行时间大于给Timer实例设置的时间间隔
static object lockObj = new object();
static void Main(string[] args)
{
var count = 0;
var timer2 = new Timer(state =>
{
lock (lockObj)
{
count++;
}
//如果线程池会等待该方法执行完毕,那么6秒后会输出2;
Console.WriteLine(count);
Thread.Sleep(3000);
}, null,0, 500);
Console.ReadKey();
}
事实证明不是,需要你自己去跑下上面这段代码,总之Timer并没有等待回调函数执行完毕,而是没过500毫秒唤起一个线程执行+1操作.导致了多个线程池执行了这个回调方法.
那么如何解决这个问题呢?如下:
class Program
{
private static Timer _timer;
static object lockObj = new object();
static void Main(string[] args)
{
var count = 0;
//创建但并不启动计时器
_timer = new Timer(obj=> {
Console.WriteLine("开始执行的当前秒数:{0},当前线程Id:{1}", DateTime.Now.Second,Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
lock (lockObj)
{
count++;
}
Console.WriteLine(count);
Thread.Sleep(3000);
//当前线程执行加1操作完毕后,让Timer在500毫秒后再次触发
_timer.Change(0, Timeout.Infinite);
Console.WriteLine("执行完毕后的当前秒数:{0},当前线程Id:{1}", DateTime.Now.Second, Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
},null,Timeout.Infinite,Timeout.Infinite);
//启动计时器
_timer.Change(0, Timeout.Infinite);
Console.ReadKey();
}
}
所以,当你的计算任务过于复杂你无法判断它多久才会执行完毕时,上面这种做法才是最好的做法.当Timer处理完一个回调函数之后,在回调函数内部调用Change方法,重启它,这样就保证你当前执行的计算任务只会有一个线程进行调用.而不是向(1)中的那样,注意线程池不会等待上一个计算任务计算完毕之后开启一个新的timer.
(3)、时间间隔的不准确
这里不多做介绍,应为每次线程池和执行方法本身也会消耗时间,所以他的时间间隔想想都知道不是精确的.
(4)、使用async await模型搭配Task.Delay实现定时任务
static void Main(string[] args)
{
var timer = new Timer(obj => TimingOne(), null, 0, 6000);
Console.ReadKey();
}
/// <summary>
/// 使用async await模型搭配Task.Delay实现定时任务
/// </summary>
static async void TimingOne()
{
Console.WriteLine("循环任务一开启,当前线程Id:{0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
await Task.Delay(2000);//开启一个守护线程,强制等待2秒后,执行后面的回调方法,也可以用Task的ContineWith实现
TimingTwo();
}
static async void TimingTwo()
{
Console.WriteLine("循环任务二开启,当前线程Id:{0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
await Task.Delay(2000);
TimingThree();
}
static async void TimingThree()
{
Console.WriteLine("循环任务三开启,当前线程Id:{0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
await Task.Delay(2000);
}
缺点不多说,你必须控制好时间,如果你的计算任务的时间不确定,不建议用这种方式,而且这里也可以使用Task.ContinueWith来实现,这里就不说了,因为async和await就是他的语法糖.
腾讯云开发者
