C#中Timer實現Tick使用精度的問題

2022-08-12 14:00:45

Timer實現Tick使用精度

我們想在C#中實現一秒鐘執行n次的一個事件，然後其他方法可以監聽這個事件，最終實現每一幀隨著Tick改變，我們的倒計時開始計數.

在使用Timer過程中發現Timer的精度有問題，最高頻率是1秒呼叫62次，不滿足我們的使用需求，100幀每秒，於是我們採用了別的方式實現這樣的功能

實現效果

實現誤區

我們最早實現方法是直接開啟一個新執行緒，線上程內部開啟一個Timer，設定Timer的延遲，但是最終發現它的執行精度最高只能達到62幀每秒，我就算把Timer的間隔時間設定為1ms也是隻能執行62幀每秒，原因我們初步推測是因為Timer的精度不足.

解決思路

於是我們前往了C#原始碼檢視，發現原始碼是通過Stopwatch實現的Timer類，Stopwatch類主要是一個倒計時秒錶，既然知道是什麼東西了那麼就好實現了，我們開啟一個新執行緒，保證執行緒一直執行就加上無限迴圈while(true). 在外部我們開啟Stopwatch，然後我們在while中判斷秒錶是否達到我們的需求，如果達到了那麼就呼叫一個事件，然後在外部監聽這個事件,就可以實現了

程式碼片段

class Program
    {
        /// <summary>
        /// 10ms trigger ont time
        /// </summary>
        private const int tickTime = 10;
        private static Action<long> Tick;
        static void Main(string[] args)
        {
            Tick += (x) => { Console.WriteLine("Time:" + x); };
            Thread t = new Thread(() =>
            {
                Stopwatch s = new Stopwatch();
                s.Start();
                long temp = 0;
                while (true)
                {
                    if (s.ElapsedMilliseconds >= temp + 10)
                    {
                        temp = s.ElapsedMilliseconds;
                        Tick?.Invoke(temp);
                    }
                }
            });
            t.IsBackground = true;
            t.Start();
            while (true) { }
        }
    }

效率

測試上述程式碼後發現，設定為10ms執行一次的,按照理論上執行次數是1秒鐘100幀，但實際效果是90幀，於是我們得出結論，使用這種方式在10ms的時候，效率是90%，然後我們測試了1ms執行一次的效果，效率為50%，也就是1秒鐘執行了500次.

三種Timer元件的區別

timer計時器，每隔間隔的時間就會觸發事件。

1. System.Windows.Forms.Timer

--應用於Windows應用程式，基於UI，獨佔一個執行緒。

--屬性 interval：時間間隔 ms

--事件 Tick事件，如果在此事件中執行的任務過多，會發生阻塞。

--應用主要應用修改UI元素（表單的表單屬性）

--注意事項如果單次執行時間超過設定的間隔時間，會影響下次觸發，精度較差。

2. System.Timers.Timer 基於服務

--輕量級的計時器，每隔間隔時間，觸發Elapsed事件，可載入成控制元件使用，也可以利用程式碼使用（System.Timers.Timer timer2 = new System.Timers.Timer()）.

--應用：伺服器，獲取資料。

--侷限：不可以修改UI元素,但可以通過UI元素this.invoke（action）呼叫委託修改UI元素。

--屬性：timer2.interval =1000；timer2.AutoReset = false;//只會印發一次就停止了。

--事件: timer2.Elapsed += Timer_Elapsed;

--啟動：timer2.start（）;

--停止：timer2.stop（）;

--優點：如果事件裡單次執行了耗時的操作，不會使UI失去響應，不會影響下一次觸發。

3. System.Threading.Timer 基於執行緒

--輕量級的計時器，每隔間隔時間，回撥方法執行操作，可載入成控制元件使用，也可以利用程式碼使用。

--回撥方法原型：public Timer(TimerCallback callback,object state,int dueTime，int period）；

引數1（state）：要使用資訊的物件或者設為null；

引數2（dueTime）：延遲啟動的時間，單位ms；

引數3（period）: 時間間隔，ms，period 時間間隔設定為0或者-1，只會執行一次；Change方法可以讓計時器重新啟動。

--demo

System.Threading.Timer timer3 = new System.Threading.Timer(new System.Threading.TimerCallback(o=>{
     count2+=2;
     Action<int> act = ShowCount;//定義委託
     this.Invoke(act,count2);
    
     }),null,0,1000）;
         
    private void ShowCount(int count)
    {
        txtCount.Text = count.ToString();
    }

--對執行緒池執行緒執行方法的機制，也就是基於多執行緒的，精度比較高。

--優點：如果事件裡單次執行了耗時的操作，不會使UI失去響應，不會影響下一次觸發。

--方法：timer3.Chang(2000,2000)；//改變延遲啟動時間和時間間隔。

--停止：timer3.Dispose();

--侷限：不可以修改UI元素,但可以通過UI元素this.invoke（action）呼叫委託修改UI元素。

以上為個人經驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支援it145.com。