C#中Timer使用及解决重入问题

C#中Timer使用及解决重入问题

★介绍

首先简单介绍一下timer，这里所说的timer是指的System.Timers.timer，顾名思义，就是可以在指定的间隔是引发事件。官方介绍在这里，摘抄如下：

1 2	Timer 组件是基于服务器的计时器，它使您能够指定在应用程序中引发 Elapsed 事件的周期性间隔。然后可通过处理这个事件来提供常规处理。 例如，假设您有一台关键性服务器，必须每周 7 天、每天 24 小时都保持运行。 可以创建一个使用 Timer 的服务，以定期检查服务器并确保系统开启并在运行。 如果系统不响应，则该服务可以尝试重新启动服务器或通知管理员。     基于服务器的 Timer 是为在多线程环境中用于辅助线程而设计的。 服务器计时器可以在线程间移动来处理引发的 Elapsed 事件，这样就可以比 Windows 计时器更精确地按时引发事件。

如果想了解跟其他的timer有啥区别，可以看这里，里面有详细的介绍，不再多说了（其实我也不知道还有这么多）。那使用这个计时器有啥好处呢？主要因为它是通过.NET Thread Pool实现的、轻量、计时精确、对应用程序及消息没有特别的要求。

★使用

下面就简单介绍一下，这个Timer是怎么使用的，其实很简单，我就采用微软提供的示例来进行测试，直接上代码了：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29

//Timer不要声明成局部变量，否则会被GC回收  private static System.Timers.Timer aTimer;    public static void Main()  {      //实例化Timer类，设置间隔时间为10000毫秒；      aTimer = new System.Timers.Timer(10000);        //注册计时器的事件      aTimer.Elapsed += new ElapsedEventHandler(OnTimedEvent);        //设置时间间隔为2秒（2000毫秒），覆盖构造函数设置的间隔      aTimer.Interval = 2000;        //设置是执行一次（false）还是一直执行(true)，默认为true      aTimer.AutoReset = true;        //开始计时      aTimer.Enabled = true;        Console.WriteLine("按任意键退出程序。");      Console.ReadLine();  }    //指定Timer触发的事件  private static void OnTimedEvent(object source, ElapsedEventArgs e)  {      Console.WriteLine("触发的事件发生在： {0}", e.SignalTime);  }

运行的结果如下，计时蛮准确的：

1 2 3 4 5 6 7 8

/* 按任意键退出程序。 触发的事件发生在： 2014/12/26 星期五 23:08:51 触发的事件发生在： 2014/12/26 星期五 23:08:53 触发的事件发生在： 2014/12/26 星期五 23:08:55 触发的事件发生在： 2014/12/26 星期五 23:08:57 触发的事件发生在： 2014/12/26 星期五 23:08:59 */

★重入问题重现及分析

什么叫重入呢？这是一个有关多线程编程的概念：程序中，多个线程同时运行时，就可能发生同一个方法被多个进程同时调用的情况。当这个方法中存在一些非线程安全的代码时，方法重入会导致数据不一致的情况。Timer方法重入是指使用多线程计时器，一个Timer处理还没有完成，到了时间，另一Timer还会继续进入该方法进行处理。下面演示一下重入问题的产生（可能重现的不是很好，不过也能简单一下说明问题了）：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

//用来造成线程同步问题的静态成员 private static int outPut = 1; //次数，timer没调一次方法自增1 private static int num = 0;   private static System.Timers.Timer timer = new System.Timers.Timer();   public static void Main() {     timer.Interval = 1000;     timer.Elapsed += TimersTimerHandler;     timer.Start();       Console.WriteLine("按任意键退出程序。");     Console.ReadLine(); }   /// <summary> /// System.Timers.Timer的回调方法 /// </summary> /// <param name="sender"></param> /// <param name="args"></param> private static void TimersTimerHandler(object sender, EventArgs args) {     int t = ++num;     Console.WriteLine(string.Format("线程{0}输出：{1}，       输出时间：{2}", t, outPut.ToString(),DateTime.Now));     System.Threading.Thread.Sleep(2000);     outPut++;     Console.WriteLine(string.Format("线程{0}自增1后输出：{1}，输出时间：{2}", t, outPut.ToString(),DateTime.Now)); }

下面显示一下输出结果：

是不是感觉上面输出结果很奇怪，首先是线程1输出为1，没有问题，然后隔了2秒后线程1自增1后输出为2，这就有问题了，中间为什么还出现了线程2的输出？更奇怪的是线程2刚开始输出为1，自增1后尽然变成了3！其实这就是重入所导致的问题。别急，咱们分析一下就知道其中的缘由了。

首先timer启动计时后，开启一个线程1执行方法，当线程1第一次输出之后，这时线程1休眠了2秒，此时timer并没有闲着，因为设置的计时间隔为1秒，当在线程1休眠了1秒后，timer又开启了线程2执行方法，线程2才不管线程1是执行中还是休眠状态，所以此时线程2的输出也为1，因为线程1还在休眠状态，并没有自增。然后又隔了1秒，这时发生同时发生两个事件，线程1过了休眠状态自增输出为2，timer同时又开启一个线程3，线程3输出的为线程1自增后的值2，又过了1秒，线程2过了休眠状态，之前的输出已经是2，所以自增后输出为3，又过了1秒……我都快晕了，大概就是这意思吧，我想表达的就是：一个Timer开启的线程处理还没有完成，到了时间，另一Timer还会继续进入该方法进行处理。

那怎么解决这个问题呢？解决方案有三种，下面一一道来，适应不同的场景，不过还是推荐最后一种，比较安全。

★重入问题解决方案

1、使用lock(Object)的方法来防止重入，表示一个Timer处理正在执行，下一个Timer发生的时候发现上一个没有执行完就等待执行，适用重入很少出现的场景（具体也没研究过，可能比较占内存吧）。

代码跟上面差不多，在触发的方法中加入lock，这样当线程2进入触发的方法中，发现已经被锁，会等待锁中的代码处理完在执行，代码如下：

1 2 3 4 5 6 7 8

private static object locko = new object();   /// <summary>  /// System.Timers.Timer的回调方法  /// </summary> /// <param name="sender"></param> /// <param name="args"></param> private static void TimersTimerHandler(object sender, EventArgs args) {

1	int t = ++num; <br>        lock (locko)

1 2 3 4 5 6 7

<em id="__mceDel">        {             Console.WriteLine(string.Format("线程{0}输出：{1}，       输出时间：{2}", t, outPut.ToString(), DateTime.Now));             System.Threading.Thread.Sleep(2000);             outPut++;             Console.WriteLine(string.Format("线程{0}自增1后输出：{1}，输出时间：{2}", t, outPut.ToString(), DateTime.Now));         }     }</em>

执行结果：

2、设置一个标志，表示一个Timer处理正在执行，下一个Timer发生的时候发现上一个没有执行完就放弃（注意这里是放弃，而不是等待哦，看看执行结果就明白啥意思了）执行，适用重入经常出现的场景。代码如下：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

private static int inTimer = 0; /// <summary> /// System.Timers.Timer的回调方法 /// </summary> /// <param name="sender"></param> /// <param name="args"></param> private static void TimersTimerHandler(object sender, EventArgs args) {     int t = ++num;     if (inTimer == 0)     {         inTimer = 1;         Console.WriteLine(string.Format("线程{0}输出：{1}，       输出时间：{2}", t, outPut.ToString(), DateTime.Now));         System.Threading.Thread.Sleep(2000);         outPut++;         Console.WriteLine(string.Format("线程{0}自增1后输出：{1}，输出时间：{2}", t, outPut.ToString(), DateTime.Now));         inTimer = 0;     } }

执行结果：

3、在多线程下给inTimer赋值不够安全，Interlocked.Exchange提供了一种轻量级的线程安全的给对象赋值的方法（感觉比较高上大，也是比较推荐的一种方法），执行结果与方法2一样，也是放弃执行。Interlocked.Exchange用法参考这里。

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

private static int inTimer = 0; /// <summary> /// System.Timers.Timer的回调方法 /// </summary> /// <param name="sender"></param> /// <param name="args"></param> private static void TimersTimerHandler(object sender, EventArgs args) {     int t = ++num;     if (Interlocked.Exchange(ref inTimer, 1) == 0)     {         Console.WriteLine(string.Format("线程{0}输出：{1}，       输出时间：{2}", t, outPut.ToString(), DateTime.Now));         System.Threading.Thread.Sleep(2000);         outPut++;         Console.WriteLine(string.Format("线程{0}自增1后输出：{1}，输出时间：{2}", t, outPut.ToString(), DateTime.Now));         Interlocked.Exchange(ref inTimer, 0);     } }

执行结果：

1	<img style="BACKGROUND-IMAGE: none; BORDER-BOTTOM: 0px; BORDER-LEFT: 0px; PADDING-LEFT: 0px; PADDING-RIGHT: 0px; DISPLAY: inline; BORDER-TOP: 0px; BORDER-RIGHT: 0px; PADDING-TOP: 0px" title="image" border="0" alt="image" src="/upload/201412/30/270111349058497.png" width="640" height="179">

★总结

终于码完字了，真心不容易啊。写博客是个挺耗精力的事情，真心佩服那些大牛们笔耕不辍，致敬！在这里稍微总结一下，timer是一个使用挺简单的类，拿来即用，这里主要总结了使用timer时重入问题的解决，以前也没思考过这个问题，解决方案也挺简单，在这里列出了三种，主要参考在这里，不知道还有没有其他的方式。这里的解决方案同时也适用多线程的重入问题。时间不早了，洗洗睡了。