System.Timer elapsed 事件似乎在 .Net 中短时间间隔内延迟触发

我通过 UART 端口对系统进行采样，然后将信息记录在带有时间戳（包括毫秒）的文件中。如果我以 1 秒的间隔采样，数据会按预期返回......类似于

1:52:45 PM 750 data
1:52:45 PM 750 data
1:52:45 PM 750 data
1:52:46 PM 750 data

但是，如果我将计时器的间隔减少到 100 毫秒，数据就会返回

1:52:45 PM 531 data
1:52:45 PM 640 data
1:52:45 PM 750 data
1:52:45 PM 859 data
1:52:45 PM 968 data
1:52:46 PM 78 data

总是迟到一点。

计时器间隔越小，情况就会变得更糟......我在这里错过了什么？

时钟漂移。对于普通计时器来说非常典型。原因是它们通常是使用睡眠函数来实现的。睡眠函数总是保证至少睡眠指定的时间，但不保证不睡眠超过该时间，实际上它总是累积漂移。

有多种方法可以编写计时器来补偿漂移并平均达到目标。

我最喜欢的计时器之一是固定步进计时器，它有一个谨慎的滴答声。它非常简单，看起来像这样：

var t = DateTime.Now + TimeSpan.FromSeconds(1);
for (;;)
{
    if (DateTime.Now >= t)
    {
        t += TimeSpan.FromSeconds(1); // Tick!
    }
}

这是一个粗糙但有效的计时器，下面是我为 WPF 计时器构建的时钟示例，其中内置计时器出现漂移。这个计时器要复杂得多，并且不会占用您的 CPU。但它清楚地说明了计时器所存在的典型问题。

这里的 OnTimerTick 使用内置计时器，该计时器会出现漂移，但它会调整间隔以补偿漂移。

/// <summary>
/// Occurs when the timer interval has elapsed.
/// </summary>
public event EventHandler Tick;

DispatcherTimer timer;

public bool IsRunning { get { return timer.IsEnabled; } }

long step, nextTick, n;

public TimeSpan Elapsed { get { return new TimeSpan(n * step); } }

public FixedStepDispatcherTimer(TimeSpan interval)
{
    if (interval < TimeSpan.Zero)
    {
        throw new ArgumentOutOfRangeException("interval");
    }
    this.timer = new DispatcherTimer();
    this.timer.Tick += new EventHandler(OnTimerTick);
    this.step = interval.Ticks;
}

TimeSpan GetTimerInterval()
{
    var interval = nextTick - DateTime.Now.Ticks;
    if (interval > 0)
    {
        return new TimeSpan(interval);
    }
    return TimeSpan.Zero; // yield
}

void OnTimerTick(object sender, EventArgs e)
{
    if (DateTime.Now.Ticks >= nextTick)
    {
        n++;
        if (Tick != null)
        {
            Tick(this, EventArgs.Empty);
        }
        nextTick += step;
    }
    var interval = GetTimerInterval();
    Trace.WriteLine(interval);
    timer.Interval = interval;
}

public void Reset()
{
    n = 0;
    nextTick = DateTime.Now.Ticks;
}

public void Start()
{
    var now = DateTime.Now.Ticks;
    nextTick = now + (step - (nextTick % step));
    timer.Interval = GetTimerInterval();
    timer.Start();
}

public void Stop()
{
    timer.Stop();
    nextTick = DateTime.Now.Ticks % step;
}