如何在C#中创建一个高精度的定时器

如何在C#中创建一个高精度的定时器？相信很多没有经验的人对此束手无策，为此本文总结了问题出现的原因和解决方法，通过这篇文章希望你能解决这个问题。

1 两个是通用的多线程定时器：

• System.Threading.Timer

• System.Timers.Timer
  

2 两个是专用的单线程定时器

• System.windows.FORMs.Timer （Windows Forms 的定时器）

• System.Windows.Threading.DispatcherTimer （WPF 的定时器）
  

通常他们的精度只能维持在10-20ms之间，这个和操作系统相关，所以我们在很多场景下面这个是不能够达到我们精度的要求的，如果要实现这一需求我们该怎么办，当然也有很多办法，今天主要介绍一种Stopwatch来实现的方式，网上有很多采用Win32 Dll的api这个当然是可以的，这篇文章的重点不是去讨论这个，关于使用Win32 API的方式可以参考这里。

实现

using System;using System.Collections.Generic;using System.Diagnostics;using System.Linq;using System.Runtime.InteropServices;using System.Text; namespace Pangea.Common.Utility{    /// <summary>    /// .net Stopwatch对高精度定时器作了很好的包装    /// DeviceTimer内部采用Stopwatch类实现高精度定时操作    /// </summary>    public sealed class DeviceTimer    {#if USE_CPU_COUNTING        //引入高性能计数器API，通过对CPU计数完成计时        [DllImport("Kernel32.dll")]        private static extern bool QueryPerformanceCounter(out long lpPerformanceCount);         //获取当前CPU的工作频率        [DllImport("Kernel32.dll")]        private static extern bool QueryPerformanceFrequency(out long lpFrequency);#else        /// <summary>        /// 获取TickCount64计数        /// </summary>        /// <returns></returns>        //[DllImport("kernel32.dll")]        //public static extern long GetTickCount64();#endif        private enum DeviceTimerState        {            TM_ST_IDLE = 0,            TM_ST_BUSY = 1,            TM_ST_TIMEOUT = 2,        }         /// <summary>        /// Stopwatch object        /// </summary>        Stopwatch _stopWatch = new Stopwatch();         /// <summary>        /// 定时器内部状态        /// </summary>        DeviceTimerState _state;         /// <summary>        /// 定时器开始计时时刻的相对时间点        /// </summary>        long _startTime;         /// <summary>        /// 定时器超时时刻的相对时间点        /// </summary>        long _timeOut; #if USE_CPU_COUNTING         /// <summary>        /// CPU运行的时钟频率        /// </summary>        double _freq;#endif         /// <summary>        /// 定时时间（单位：ms）        /// </summary>        double _duration;         /// <summary>        /// class constructure        /// </summary>        public DeviceTimer()        {#if USE_CPU_COUNTING            long freq;            if (QueryPerformanceFrequency(out freq) == false)                throw new Exception("本计算机不支持高性能计数器");            //得到每1ms的CPU计时TickCount数目            _freq = (double)freq / 1000.0;            QueryPerformanceCounter(out _startTime);#else            _stopWatch.Start();            _startTime = 0;#endif            SetState(DeviceTimerState.TM_ST_IDLE);            _timeOut = _startTime;            _duration = 0;        }         /// <summary>        /// 内部调用：设置定时器当前状态        /// </summary>        /// <param name="state"></param>        private void SetState(DeviceTimerState state)        {            _state = state;        }         /// <summary>        /// 内部调用：返回定时器当前状态        /// </summary>        /// <returns></returns>        private DeviceTimerState GetState()        {            return _state;        }         /// <summary>        /// 定时器开始计时到现在已流逝的时间（单位：毫秒）        /// </summary>        /// <returns></returns>        public double GetElapseTime()        {            long curCount;#if USE_CPU_COUNTING            QueryPerformanceCounter(out curCount);            return (double)(curCount - _startTime) / (double)_freq;#else            curCount = _stopWatch.ElapsedMilliseconds;            return curCount - _startTime;#endif        }         /// <summary>        /// 获取定时总时间        /// </summary>        /// <returns></returns>        public double GetTotalTime()        {            return _duration;        }         /// <summary>        /// 停止计时器计时        /// </summary>        public void Stop()        {            SetState(DeviceTimerState.TM_ST_IDLE);#if USE_CPU_COUNTING            QueryPerformanceCounter(out _startTime);#else            _startTime = _stopWatch.ElapsedMilliseconds;#endif            _timeOut = _startTime;            _duration = 0;        }         /// <summary>        /// 启动定时器        /// </summary>        /// <param name="delay_ms">定时时间（单位：毫秒）</param>        public void Start(double delay_ms)        {#if USE_CPU_COUNTING            QueryPerformanceCounter(out _startTime);            _timeOut = Convert.ToInt64(_startTime + delay_ms * _freq);#else            _startTime = _stopWatch.ElapsedMilliseconds;            _timeOut = Convert.ToInt64(_startTime + delay_ms);#endif            SetState(DeviceTimerState.TM_ST_BUSY);            _duration = delay_ms;        }         /// <summary>        /// 重新开始定时器        /// 开始的计时时间以上一次Start的时间为准        /// </summary>        /// <param name="delay_ms">定时时间（单位：毫秒）</param>        public void Restart(double delay_ms)        {#if USE_CPU_COUNTING            _timeOut = Convert.ToInt64(_startTime + delay_ms * _freq);#else            _timeOut = Convert.ToInt64(_startTime + delay_ms);#endif            SetState(DeviceTimerState.TM_ST_BUSY);            _duration = delay_ms;        }         /// <summary>        /// 返回定时器是否超时        /// </summary>        /// <returns></returns>        public bool IsTimeout()        {            if (_state == DeviceTimerState.TM_ST_IDLE)            {                //System.Diagnostics.Debug.WriteLine("Warning: Misuage of the device timer. You must start it first before you can use it.");                //System.Diagnostics.Debug.Assert(false, "Warning: Misuage of the device timer. You must start it first before you can use it.");            }            long curCount;#if USE_CPU_COUNTING            QueryPerformanceCounter(out curCount);#else            curCount = _stopWatch.ElapsedMilliseconds;#endif            if (_state == DeviceTimerState.TM_ST_BUSY && (curCount >= _timeOut))            {                SetState(DeviceTimerState.TM_ST_TIMEOUT);                return true;            }            else if (_state == DeviceTimerState.TM_ST_TIMEOUT)            {                return true;            }            return false;        }         /// <summary>        /// 定时器是否在工作中        /// </summary>        /// <returns></returns>        public bool IsIdle()        {            return (_state == DeviceTimerState.TM_ST_IDLE);        }    }}

　　这个里面我们在DeviceTimer中定义了一个私有的_stopWatch 对象并且在构造函数中就启动了这个Stopwatch,所以我们在使用的时候是通过先创建一个DeveiceTimer的对象然后我们再调用内部的Start方法，当然在调用这个方法的时候我们需要传入一个定时时间，然后不断检测IsTimeout方法看是否到达定时时间，从而达到类似于定时时间到的效果，另外GetElapseTime()方法能够获取从调用Start方法开始到现在的时间，另外我们还在其中定义了几个枚举值用来表示当前DeviceTimer的状态用于做一些状态的校验，具体数值如下。

private enum DeviceTimerState{    TM_ST_IDLE = 0,    TM_ST_BUSY = 1,    TM_ST_TIMEOUT = 2,}

　　这里还有最后一个问题就是循环调用的问题，这个其实也是非常简单就在一个While循环中不断进行调用，当然下面的代码可以有很多内容供我们去发挥的，这个可以根据自己的需要进行修改。

using System;using System.Threading.Tasks; namespace DeviceTimerConsoleApp{    class Program    {        private static bool flag = true;        static void Main(string[] args)        {            Task.Factory.StartNew(() =>            {                var deviceTimer = new DeviceTimer();                deviceTimer.Start(5);                 while (flag)                {                    if (deviceTimer.IsTimeout())                    {                        Console.WriteLine($"定时时间已到，距离开始执行已过去：{deviceTimer.GetElapseTime()}ms");                         deviceTimer.Start(5);                    }                }            });            Console.ReadKey();        }    }     }

看完上述内容，你们掌握如何在C#中创建一个高精度的定时器的方法了吗？如果还想学到更多技能或想了解更多相关内容，欢迎关注编程网精选频道，感谢各位的阅读！