.net中 Timer定时器

作者：feiying008

在开发一套视觉系统时，发现系统内存一直不断增加，直至系统内存爆满。一开始还以为是程序内存泄露，是图像操作算法写的有问题，但是，发现如果电机轴如果 不运行的状态下，每隔一秒进行视觉运算，发现内存增加后，但操作完会立即释放内存。而不会一直增加。这个误区耽误了我很长时间，一直以为是视觉算法的写法 有问题。但排除了这个可能后，就在想为什么加上电机轴的运转后，就内存直上不下了呢。有时经过数日的摸索，终于发现，原来罪魁祸首是.NET 的Timer定时器。因为在电机轴运行时，要时刻监控电机轴的运行状态，从而根据不同的状态做出相应的动作。而实现这个功能就是用Timer计时器。我用 的是System.Timer。这个计时器的Elapsed事件是启用的一个新的线程进行间隔操作，问题就出在这里。每次间隔触发就启用一个多线程，那多 线程的数量就不断暴增，而启用的多线程的内存回收是有.net 垃圾回收机制自动进行回收的。而这个回收时间是不确定的。所以，就导致了内存暴增的情况。嗯，就说到这里，算是一个总结。

昨天又做了一些验证，上 面是说法不正确，Elapsed事件是启用了一个线程，但此线程是从次线程启用的，所以，严格意义上来讲是不会出现线程无线增加的情况的。那暴增的内存是 从哪里来的呢？经过实验验证，如果将Timer的Interval值设定为小与100的值，则内存会不断增加，值越小，增加的越快。如果值大于100的 话，则值也会增加，但每隔一段时间都会降下去，我想应该是被.net垃圾回收机制给回收了。这才是真正的真因。

下面这篇文章很详细地讲解了定时器的知识，当然，.net 环境下一共有四种定时器。但是最优的还是下面讲解的这个。

在系统开发过程中经常用到定时器进行定时处理，比如比较常见的邮件群发、实时更新论坛的在线人数、文章数、点击率等。  很多情况下，我们不能对某一状态或者某一行为进行实时监控，所以就希望系统能够实现这一功能。通过多线程技术可以使得定时器的性能更高。

尽管定时器能够自动处理或者一些批处理操作，但是定时器也给系统带来一定的安全隐患，特别是当定时进行的操作出现bug时，如果没有对Exception 做出及时的处理，系统资源将会大大的浪费，严重的情况下，可能导致系统崩溃。因此，对于定时器的使用一定要慎重，至少要保证定时处理的行为出现异常的可能 性很小，并在出现Exception的情况下及时处理。

System.Threading.Timer 是一个非常常用的定时器类，是一个使用回调方法的计时器，而且由线程池线程服务，简单且对资源要求不高。

public Timer (
    TimerCallback callback,
    Object state,
    TimeSpan dueTime,
    TimeSpan period
)

参数

callback

一个 TimerCallback 委托，表示要执行的方法。

state

一个包含回调方法要使用的信息的对象，或者为 空引用（在 Visual Basic 中为 Nothing）。

dueTime

TimeSpan，表示在 callback 参数调用它的方法之前延迟的时间量。指定 -1 毫秒以防止启动计时器。指定零 (0) 以立即启动计时器。

period

在调用 callback 所引用的方法之间的时间间隔。指定 -1 毫秒可以禁用定期终止。

方法、原理

• 使用 TimerCallback 委托指定希望 Timer 执行的方法。计时器委托在构造计时器时指定，并且不能更改。此方法不在创建计时器的线程上执行，而是在系统提供的 ThreadPool 线程上执行。
• 创建计时器时，可以指定在第一次执行方法之前等待的时间量（截止时间）以及此后的执行期间等待的时间量（时间周期）。可以使用 Change 方法更改这些值或禁用计时器。
• 当不再需要计时器时，请使用 Dispose 方法释放计时器持有的资源。如果希望在计时器被释放时接收到信号，请使用接受 WaitHandle 的 Dispose(WaitHandle) 方法重载。计时器已被释放后，WaitHandle 便终止。
• 由计时器执行的回调方法应该是可重入的，因为它是在 ThreadPool 线程上调用的。

备注：

在超过 dueTime 以后及此后每隔 period 时间间隔，都会调用一次 callback 参数所指定的委托。
      如果 dueTime 为零 (0)，则立即调用 callback。如果 dueTime 是 -1 毫秒，则不会调用 callback；计时器将被禁用，但通过调用 Change 方法可以重新启用计时器。
      如果 period 为零 (0) 或 -1 毫秒，而且 dueTime 为正，则只会调用一次 callback；计时器的定期行为将被禁用，但通过使用 Change 方法可以重新启用该行为。

最简单的定时器

using System;
using System.Threading;

public class TestTimer
{
    /// <summary>
    /// 定时器
    /// </summary>
    private Timer iTimer;
    /// <summary>
    /// constructor
    /// </summary>
    public TestTimer()
    {
        iTimer = new System.Threading.Timer(new TimerCallback(Doing));
        iTimer.Change(TimeSpan.FromMinutes(5), TimeSpan.FromMinutes(5));
    }
    /// <summary>
    /// 
    /// </summary>
    /// <param name="nObject"></param>
    public void Doing(object nObject)
    {
        //do something
    }
}

 一个比较完整的计时器：

下面是我设计的一个简单实例。在一个问卷调查系统中，每一张问卷都有其终止日期，当到达了终止日期时，需要系统自动将其关闭。这就需要定时器对问卷的状态
和终止日期进行实时监控，及时关闭。这里采用了一个简单的单件模式来操作、控制定时器。 这里主要的操作包括定时器开始、终止、执行一次。

    /// <summary>
    /// 管理类
    /// </summary>
    public class PaperManager
    {
        /// <summary>
        /// 定时器
        /// </summary>
        private Timer iTimer;
        /// <summary>
        /// 启动时间
        /// </summary>
        private TimeSpan dueTime;
        /// <summary>
        /// 方法调用间隔
        /// </summary>
        private TimeSpan period;
        /// <summary>
        /// 委托
        /// </summary>
        private TimerCallback timerDelegate;   
        /// <summary>
        /// 静态实例
        /// </summary>
        private static readonly PaperManager self = new PaperManager();
        /// <summary>
        /// 构造函数
        /// </summary>
        public PaperManager()
        {
            timerDelegate = new TimerCallback(CheckStatus);
        }
        /// <summary>
        /// 
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public static PaperManager getInstance()
        {
            return self;
        }
        /// <summary>
        /// 设置启动时间间隔
        /// </summary>
        /// <param name="days">天</param>
        /// <param name="hours">小时</param>
        /// <param name="minutes">分钟</param>
        /// <param name="seconds">秒</param>
        /// <param name="milisecond">毫秒</param>
        public void setDueTime(int days, int hours, int minutes, int seconds, int milisecond)
        {
            dueTime = new TimeSpan(days, hours, minutes, seconds, milisecond);
        }
        /// <summary>
        /// 设置回调时间间隔
        /// </summary>
        /// <param name="days">天</param>
        /// <param name="hours">小时</param>
        /// <param name="minutes">分钟</param>
        /// <param name="seconds">秒</param>
        /// <param name="milisecond">毫秒</param>
        public void setPeriod(int days, int hours, int minutes, int seconds, int milisecond)
        {
            period = new TimeSpan(days, hours, minutes, seconds, milisecond);
        }
        /// <summary>
        /// 开始
        /// </summary>
        public void Start()
        {
            AutoResetEvent autoEvent = new AutoResetEvent(false);
            dueTime = TimeSpan.FromSeconds(0);
            period = TimeSpan.FromSeconds(10);
            iTimer = new Timer(timerDelegate, autoEvent, dueTime, period);
            autoEvent.WaitOne(5000, false);
            iTimer.Change(dueTime, period);
        }
        /// <summary>
        /// 停止
        /// </summary>
        public void Stop()
        {
            iTimer.Dispose();
        }
        /// <summary>
        /// 执行一次
        /// </summary>
        public void ExcuteOneTime()
        {
            if (iTimer != null)
            {
                iTimer.Dispose();
            }
            //如果 period 为零 (0) 或 -1 毫秒，而且 dueTime 为正，则只会调用一次 callback；
            //计时器的定期行为将被禁用，但通过使用 Change 方法可以重新启用该行为。
            setDueTime(0, 0, 0, 0, 1);
            setPeriod(0, 0, 0, 0, -1);
            AutoResetEvent autoEvent = new AutoResetEvent(false);
            iTimer = new Timer(timerDelegate, autoEvent, dueTime, period);
            autoEvent.WaitOne(5000, false);
            iTimer.Change(dueTime, period);
        }
        /// <summary>
        /// 行为
        /// </summary>
        /// <param name="nObject"></param>
        public void CheckStatus(object nObject)
        {
            AutoResetEvent autoEvent = (AutoResetEvent)nObject;
            if (ExcuteUpdate())
            {                
                autoEvent.Set();
            }
        }
        /// <summary>
        /// 更新
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        private bool ExcuteUpdate()
        {
            try
            {
                //应该从数据库获得Paper对象的集合，这里简略
                //List<Paper> paperList = getPaperList();
                List<Paper> paperList = new List<Paper>();
                foreach (Paper item in paperList)
                {
                    if (item.EndTime <= DateTime.Now)
                    {
                        if (item.Status == Paper.StatusOfNormal)
                        {
                            item.Status = Paper.StatusOfTerminate;
                        }
                    }
                }
                ////执行数据更新，这里省略
                return true;
            }
            catch
            {
                return false;
            }
        }    
    }

这是问卷的实体类，只是简单的列出必要的属性。

    /// <summary>
    /// 实体类
    /// </summary>
    public class Paper
    {
        /// <summary>
        /// 终止时间
        /// </summary>
        public DateTime EndTime;
        /// <summary>
        /// 状态
        /// </summary>
        public int Status;
        /// <summary>
        /// 正常
        /// </summary>
        public const int StatusOfNormal = 1;
        /// <summary>
        /// 终止
        /// </summary>
        public const int StatusOfTerminate = 2;
        /// <summary>
        /// 
        /// </summary>
        /// <param name="status"></param>
        /// <param name="endTime"></param>
        public Paper(int status, DateTime endTime)
        {
            Status = status;
            EndTime = endTime;
        }
    }