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  • Timer定时器的设计实例详解

    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"></param>
            
    /// <param name="hours">小时</param>
            
    /// <param name="minutes">分钟</param>
            
    /// <param name="seconds"></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"></param>
            
    /// <param name="hours">小时</param>
            
    /// <param name="minutes">分钟</param>
            
    /// <param name="seconds"></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(
    5000false);
                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(00001);
                setPeriod(
    0000-1);
                AutoResetEvent autoEvent 
    = new AutoResetEvent(false);
                iTimer 
    = new Timer(timerDelegate, autoEvent, dueTime, period);
                autoEvent.WaitOne(
    5000false);
                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;
            }

        }

    整个实例源代码:

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