.NET Framework中定時器timer的單執行緒與多執行緒使用講解
如果你需要使用規律的時間間隔重複執行一些方法，最簡單的方式是使用定時器（timer）。與下邊的例子相比，定時器可以便捷、高效地使用記憶體和資源：
?| 1 2 3 4 5 6 7 |
new
Thread (delegate() {
while
(enabled)
{
DoSomeAction();
Thread.Sleep (TimeSpan.FromHours (24));
}
}).Start();
|
這不僅僅會永久佔用一個執行緒，而且如果沒有額外的程式碼，DoSomeAction每天都會發生在更晚的時間。定時器解決了這些問題。
.NET Framework 提供了 4 種定時器。下邊兩個類是通用的多執行緒定時器：
（1）System.Threading.Timer
（2）System.Timers.Timer
另外兩個是專用的單執行緒定時器：
（3）System.Windows.Forms.Timer （Windows Forms 的定時器）
（4）System.Windows.Threading.DispatcherTimer （WPF 的定時器）
多執行緒定時器更加強大、精確並且更加靈活，而單執行緒定時器對於一些簡單的更新 Windows Forms 和 WPF 控制元件的任務來說是安全的，並且更加便捷。
1.多執行緒定時器Permalink
System.Threading.Timer是最簡單的多執行緒定時器：它僅僅有一個構造方法和兩個普通方法（取悅於極簡主義者，還有本書作者！）。在接下來的例子中，一個定時器在 5 秒鐘之後呼叫Tick方法來列印 “ tick… “，之後每秒列印一次直到使用者按下回車鍵：
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 |
using
System;
using
System.Threading;
class
Program
{
static
void Main()
{
// 首次間隔 5000ms，之後間隔 1000ms
Timer tmr =
new Timer (Tick,
"tick...", 5000, 1000);
Console.ReadLine();
tmr.Dispose();
// 停止定時器並執行清理工作
}
static
void Tick (object
data)
{
// 這裡執行在一個執行緒池執行緒上Console.WriteLine (data);
// 列印 "tick..."
}
}
|
之後可以通過呼叫Change方法來改變定時器的時間間隔。如果你希望定時器只觸發一次，可以指定Timeout.Infinite作為構造方法的最後一個引數。
.NET Framework 在System.Timers名稱空間下提供了另一個名字相同的定時器類。它只是封裝了 System.Threading.Timer，並在使用完全相同的底層引擎的前提下提供額外的便利。下面是增加功能的簡介：
（1）實現了Component，允許用於 Visual Studio 的設計器中。
（2）Interval屬性代替了Change方法。
（3）Elapsed事件代替了回撥委託。
（4）Enabled屬性用於開始或停止定時器（預設值是false）。
（5）Start和Stop方法，避免對Enabled屬性感到困惑。
（6）AutoReset標識來指定是否為可重複的事件（預設為true）。
SynchronizingObject屬性提供Invoke和BeginInvoke方法，用於在 WPF 和 Windows Forms 控制元件上安全呼叫方法。
這有個例子：
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 |
using
System;
using
System.Timers; // 名稱空間是 Timers 而不是 Threading
class
SystemTimer
{
static
void Main()
{
Timer tmr =
new Timer();
// 無需任何引數
tmr.Interval = 500;
tmr.Elapsed += tmr_Elapsed;
// 使用事件代替委託
tmr.Start();
// 開啟定時器
Console.ReadLine();
tmr.Stop();
// 停止定時器
Console.ReadLine();
tmr.Start();
// 重啟定時器
Console.ReadLine();
tmr.Dispose();
// 永久停止定時器
}
static
void tmr_Elapsed (object
sender, EventArgs e)
{
Console.WriteLine ("Tick");
}
}
|
多執行緒定時器使用執行緒池來允許少量執行緒服務多個定時器。這意味著，回撥方法或Elapsed事件每次可能會在不同的執行緒上觸發。此外，不論之前的Elapsed是否完成執行，Elapsed總是幾乎按時觸發。因此，回撥方法或事件處理器必須是執行緒安全的。
多執行緒定時器的精度依賴於作業系統，通常是在 10-20 ms 的區間。如果需要更高的精度，你可以使用本地互操作（native interop）來呼叫 Windows 多媒體定時器，可以讓精度提升到 1 ms。它定義在 winmm.dll 中，首先呼叫timeBeginPeriod來通知作業系統你需要更高的定時器精度，然後呼叫timeSetEvent來啟動多媒體定時器。當使用完成後，呼叫timeKillEvent停止定時器，最後呼叫timeEndPeriod通知作業系統你不在需要更高的定時器精度了。可以通過搜尋關鍵字 dllimport winmm.dll timesetevent 在網上找到完整的例子。
2.單執行緒定時器Permalink
.NET Framework 提供了兩個定時器，為消除WPF 和 Windows Forms 應用程式的執行緒安全問題而設計：
System.Windows.Threading.DispatcherTimer（WPF）
System.Windows.Forms.Timer（Windows Forms）
單執行緒定時器不是被設計成能在其特定的環境外工作的。例如，如果在 Windows 系統服務應用程式中使用 Windows Forms 定時器，Timer事件不會觸發！
它們暴露的成員都像System.Timers.Timer一樣（Interval、Tick、Start和Stop），並且用法也類似。但是不同之處在於其內部是如何工作的。它們不是使用執行緒池來產生定時器事件，WPF 和 Windows Forms 定時器依賴於 UI 模型的底層訊息迴圈機制（message pumping mechanism）。意味著Tick事件總是在建立該定時器的那個執行緒觸發，在通常的程式中，它也就是管理所有 UI 元素和控制元件的那個執行緒。這有很多好處：
單執行緒計時器比較安全,對於更新 Windows Forms controls或者WPF這種簡單任務來說更方便。在WPF或Windows Forms中安全的呼叫方法的SynchronizingObject物件。
單執行緒計時器是被設計成屬於他們執行環境的計時器，如果你在一個Windows服務應用程式中使用Windows Forms的Timer，timer 事件並不會被觸發，只有在對應的環境下才會被觸發。
像System.Timers.Timer一樣，他們也提供了相同的成員(Interval,Tick,Start,Stop)，但是他們內部的工作原理不同，WPF和Windows Forms的計時器使用訊息迴圈機制來取代執行緒池產生訊息的機制。
你可以不必考慮執行緒安全。
新的Tick在之前的Tick完成執行前不會觸發。
你可以直接在Tick時間事件的處理程式碼中更新 UI 控制元件，而不需要呼叫Control.Invoke或Dispatcher.Invoke。
這聽起來好的難以置信，直到你意識到使用這些定時器的程式並不是真正的多執行緒，不會有並行執行。一個執行緒服務於所有定時器，並且還處理 UI 事件。這帶來了單執行緒定時器的缺點：
除非Tick事件處理器執行的很快，否則 UI 會失去響應。
這使得 WPF 和 Windows Forms 定時器僅適用於小任務，通常就是那些更新 UI 外觀的任務（例如，顯示時鐘或倒計時）。否則，你就需要多執行緒定時器。
在精度方面，單執行緒定時器與多執行緒定時器類似（幾十毫秒），但是通常精度更低，因為它們會被其它 UI 請求（或其它定時器事件）推遲。
單執行緒計時器基於Windows訊息迴圈，應用程式會同步的處理計時器的訊息。會發現UI介面相應速度比較慢。解決這個問題的方法是使用多執行緒計時器。
單執行緒計時器的缺點：除非Tick事件的處理程式碼執行的非常快，否則UI介面會變得響應很慢。所以 WPF和Windows Forms的計時器都非常適合小任務，尤其是介面更新的任務。例如時鐘和計數顯示。否則，你需要一個多執行緒計時器