深入探究system.threading.timer

System.Threading.Timer是.NET框架提供的一個多線程計時器，它可以在指定的時間間隔內自動觸髮指定的回調函數。在本文中，我們將從以下幾個方面來深入探究System.Threading.Timer的使用。

一、Timer 的創建與啟動

我們可以使用 Timer 類的以下構造函數創建一個 Timer 對象：

public Timer(TimerCallback callback, object state, int dueTime, int period);

其中，參數含義如下：

• callback: Timer 回調函數。
• state: 傳遞給回調函數的狀態信息。
• dueTime: 相對於創建定時器的時間點的初始等待時間（以毫秒為單位）。
• period: 觸發回調函數的時間間隔（以毫秒為單位）。

比如下面的代碼創建了一個 Timer，它在程序啟動後 2 秒後開始，每隔 1 秒鐘就會觸發一次回調函數：

class TimerExample
{
    static Timer _timer;
    static void Main()
    {
        Console.WriteLine("Timer Example:");
        _timer = new Timer(
            callback: new TimerCallback(TimerTask),
            state: null,
            dueTime: 2000, // 2 秒後開始
            period: 1000 // 每隔 1 秒鐘觸發回調函數
        );
        Console.ReadKey();
    }

    static void TimerTask(object o)
    {
        // 輸出當前時間
        Console.WriteLine(DateTime.Now);
    }
}

在執行了上面的代碼後，我們會在控制台上每隔 1 秒鐘看到一次當前時間的輸出。

二、Timer 的停止與釋放

在 Timer 不再使用時，我們應該顯式地停止它並將其資源釋放。我們可以使用 Timer 類的 Change 方法來停止和啟動計時器，示例代碼如下：

_timer.Change(Timeout.Infinite, Timeout.Infinite); // 停止計時器

同時，在適當的時候，我們應該顯式地銷毀 Timer。我們可以在程序退出時，或者 Timer 不再需要時，使用 Timer 的 Dispose 方法來釋放 Timer 佔用的資源。示例代碼如下：

_timer.Dispose();

另外，如果我們不再需要 Timer，則最好將 Timer 對象設置為 null，以便垃圾回收器在適當的時候釋放 Timer 佔用的資源：

_timer = null;

三、Timer 的異常處理

在 Timer 的回調函數中，如果發生了異常，則 Timer 將停止觸發回調函數。因此，在回調函數中要進行異常處理。

我們可以用 try-catch 語句來對發生的異常進行捕獲和處理。實際應用中，我們還需要根據實際情況來選擇適當的處理方式，比如在 catch 子句中記錄日誌、重啟 Timer 等等。

下面的代碼示例演示了如何在回調函數中進行異常處理：

static void TimerTask(object o)
{
    try
    {
        // 向伺服器發送請求
        SendRequestToServer();

        // ... 其他操作 ...

    }
    catch (Exception ex)
    {
        Console.WriteLine(ex.ToString());
    }
}

四、Timer 的線程安全

Timer 的回調函數可能在任意的線程上執行。因此，在回調函數中，需要注意線程安全問題。

比如，在回調函數中訪問共享數據的時候，需要加鎖：

class TimerExample
{
    static readonly object _lockObj = new object();
    static int _count = 0;
    static Timer _timer;

    static void Main()
    {
        Console.WriteLine("Timer Example:");
        _timer = new Timer(
            callback: new TimerCallback(TimerTask),
            state: null,
            dueTime: 2000, // 2 秒後開始
            period: 1000 // 每隔 1 秒鐘觸發回調函數
        );
        Console.ReadKey();
    }

    static void TimerTask(object o)
    {
        lock (_lockObj)
        {
            _count++;
            Console.WriteLine($"第 {_count} 次觸發回調函數！");
        }
    }
}

在上面的代碼中，我們使用了一個靜態的共享計數器 _count，每次回調函數被觸發時，都會將 _count 的值加 1，並輸出當前的計數器值。注意到我們在回調函數中加了鎖來保證 _count 的線程安全。

五、Timer 的參數說明

最後，我們來簡單說明一下 Timer 的一些常用參數：

• dueTime: 相對於創建定時器的時間點的初始等待時間（以毫秒為單位）。
• period: 觸發回調函數的時間間隔（以毫秒為單位）。
• state: 傳遞給回調函數的狀態信息，可以通過對象包裝實現多個參數傳遞。
• callback: Timer 回調函數，可以是任意的 TimerCallback 委託。

另外，我們還可以使用 Timer.Change 方法來改變定時器的觸發時間和時間間隔：

• dueTime: 相對於當前時間的初始等待時間（以毫秒為單位），如果 dueTime=Timeout.Infinite，則定時器不會啟動。
• period: 觸發回調函數的時間間隔（以毫秒為單位），如果 period=Timeout.Infinite，則定時器只觸發一次。如果 period=0，則定時器將根據 dueTime 規定的時間觸發。

示例代碼如下：

class TimerExample
{
    static Timer _timer;

    static void Main()
    {
        Console.WriteLine("Timer Example:");
        _timer = new Timer(
            callback: new TimerCallback(TimerTask),
            state: null,
            dueTime: 5000, // 5 秒後開始觸發回調函數
            period: 1000 // 每隔 1 秒鐘觸發回調函數
        );
        // 5 秒後改變觸發時間和時間間隔
        _timer.Change(5000, 2000);
        Console.ReadKey();
    }

    static void TimerTask(object o)
    {
        // 輸出當前時間
        Console.WriteLine(DateTime.Now);
    }
}

總結

本文從 Timer 的創建與啟動、停止與釋放、異常處理、線程安全和參數說明等方面進行了詳細說明。希望本文能夠幫助你更好地理解和使用 System.Threading.Timer。