当计时器线程没有按时完成时会发生什么

Question

我正在使用System.Threading计时器来轮询不同线程上的传感器（由于通信延迟，一次一个很慢）。 它还允许用户通过更改计时器周期来更改轮询速率。

如果计时器在下一个时期之前没有完成，那么我无法解决的问题是什么。 我写了一个测试程序，但它没有真正回答任何问题。

如果我有一个运行大约需要1.7秒并且每10秒调用一次的函数，它会在下一个启动之前完成，并且我的CPU使用率在13％（一个核心100％）和0％之间波动。

t = new Timer(doWork, null, 0, 10000);

private void doWork(object o)
{
    for(int i = 0; i < numberItts; i++)
    {
    }
}

如果我然后将计时器周期降低到1秒，我会期望它在前一个线程完成之前不执行线程，或者继续生成新线程，并且随着更多线程在其他完成之前启动，CPU使用率将会上升。 实际发生的是CPU使用率在13％到25％之间波动。

将周期更改为500毫秒，CPU使用率将在38％和50％之间波动。 当然，在这一点上，他们应该比他们结束时更快地开始。

这些线程是如何管理的？ 当轮询速率快于完成线程的速率时，限制创建的数量是多少？

Answer 1

与System.Windows.Forms.Timer不同， System.Threading.Timer使用线程池 ，如果您的计时器处理程序需要比计时器间隔更长的时间，则不会被阻止。

因此，如果您的doWork需要大约“~1.7s”才能完成并且您的计时器间隔为1秒，您可能会看到多个并发线程进入doWork 。

这些线程是如何管理的？ 当轮询速率快于完成线程的速率时，限制创建的数量是多少？

这一切都由Timer类和相关的线程池处理。

MSDN有这样的说法：

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。 如果定时器间隔小于执行回调所需的时间，或者所有线程池线程都在使用且回调多次排队，则可以在两个线程池线程上同时执行回调。 更多...

因此，给定这段代码，其中定时器间隔为2秒，处理程序处理时间为1秒，我们可以期望每次都使用相同的线程，因为通常更好地重用相同的线程而不是启动新的线程：

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        var t = new Timer(doWork, null, 0, 1000);


        Console.WriteLine("Press any key to quit");
        Console.ReadKey();
    }

    private static void doWork(object o)
    {
        Console.WriteLine("Thread: {0}", Environment.CurrentManagedThreadId);

        // simulate lengthy process
        Thread.Sleep(1000);
    }
}

将间隔和处理时间更改为1秒，由于轻微重叠导致随机线程。

将间隔更改为200毫秒并将处理时间保持为1秒会导致工作线程数量比以前更多。 原因是线程池已经意识到委托的完成时间比定时器间隔要长，所以它试图跟上：

Answer 2

我认为以下1s的计时器周期发生以下情况：

• 在0秒：线程1启动。 一个处理器忙 - > ~13％
• 在1秒钟：线程2启动。 两个处理器忙 - > ~25％
• 在1.7秒：线程1完成。 只有一个处理器忙 - > ~13％
• 在2秒时：启动线程3。 两个处理器忙 - > ~25％
• 在2.7秒：线程2完成。 只有一个处理器忙 - > ~13％
• ...

即，线程的处理速度比创建时快。 即使是500毫秒也是如此。

我认为当你将定时器周期减少到一个<1.7s / 8 = ~0.2125s的值时，你会发生预期的行为（假设有8个处理器可用，除了处理你的线程需要1.7s之外什么都不做。）