Timer计时不准确的问题及解决方法

     在项目中，需要每隔20ms发送一个RTP数据包。一开始使用的是System.Windows.Forms下的Timer类，但是发现明显延迟了。用StopWatch测了一下，发现它的触发间隔居然不是20ms，而是在31ms左右摇摆。换了System.Threading下的Timer和System.Timers下和Timer也不行，一样的问题。

 

     为什么会这样呢？在网上发现了一段非常具有启发性的话，它解释了原因并给出了解决的办法：

 

    目前，Windows软件一般使用Timer定时器进行定时。Timer定时器是由应用程序响应定时消息WM_TIMER实现定时。Timer定时器是IBM PC硬件和ROM BIOS构造的定时器的简单扩充。PC的ROM初始化8253定时器来产生硬件中断08H，而08H中断的频率为18.2Hz，即至少每隔54.925 ms中断一次。此外，这个定时消息的优先权太低，只有在除WM_PAINT外的所有消息被处理完后，才能得到处理。

    多媒体定时器也是利用系统定时器工作的，但它的工作机理和普通定时器有所不同。首先，多媒体定时器可以按精度要求设置8253的T/C0通道的计数初值，使定时器不存在54.945ms的限制；其次，多媒体定时器不依赖于消息机制，而是用函数产生一个独立的线程，在一定的中断次数到达后，直接调用预先设置好的回调函数进行处理，不必等到应用程序的消息队列为空，从而切实保障了定时中断得到实时响应，使其定时精度可达1ms。

 

     这段话中的多媒体定时器被放在了winmm.dll中。要使用这个定时器，可以通过调用timeSetEvent和timeKillEvent函数来实现。为了便于使用，参照网上的一些资料，对这两个方法进行了封装。现跟大家分享一下。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Runtime.InteropServices;
using System.Threading;
using System.ComponentModel;


public sealed class MillisecondTimer : IComponent, IDisposable
{
  
    //*****************************************************  字 段  *******************************************************************
    private static TimerCaps caps;
    private int interval;
    private bool isRunning;
    private int resolution;
    private TimerCallback timerCallback;
    private int timerID; 


    //*****************************************************  属 性  *******************************************************************
    /// <summary>
    /// 
    /// </summary>
    public int Interval
    {
        get
        {
            return this.interval;
        }
        set
        {
            if( ( value < caps.periodMin ) || ( value > caps.periodMax ) )
            {
                throw new Exception( "超出计时范围！" );
            }
            this.interval = value;
        }
    }


    /// <summary>
    /// 
    /// </summary>
    public bool IsRunning
    {
        get
        {
            return this.isRunning;
        }
    }



    /// <summary>
    /// 
    /// </summary>
    public ISite Site
    {
        set;
        get;
    }





    //*****************************************************  事 件  *******************************************************************

    public event EventHandler Disposed;  // 这个事件实现了IComponet接口
    public event EventHandler Tick;




    //***************************************************  构造函数和释构函数  ******************************************************************

    static MillisecondTimer()
    {
        timeGetDevCaps( ref caps, Marshal.SizeOf( caps ) );
    }


    public MillisecondTimer()
    {
        this.interval = caps.periodMin;    // 
        this.resolution = caps.periodMin;  //

        this.isRunning = false;
        this.timerCallback = new TimerCallback( this.TimerEventCallback );

    }


    public MillisecondTimer( IContainer container )
        : this()
    {
        container.Add( this );
    }



    ~MillisecondTimer()
    {
        timeKillEvent( this.timerID );
    }



    //*****************************************************  方 法  *******************************************************************



    /// <summary>
    /// 
    /// </summary>
    public void Start()
    {
        if( !this.isRunning )
        {
            this.timerID = timeSetEvent( this.interval, this.resolution, this.timerCallback, 0, 1 ); // 间隔性地运行

            if( this.timerID == 0 )
            {
                throw new Exception( "无法启动计时器" );
            }
            this.isRunning = true;
        }
    }



    /// <summary>
    /// 
    /// </summary>
    public void Stop()
    {
        if( this.isRunning )
        {
            timeKillEvent( this.timerID );
            this.isRunning = false;
        }
    }




    /// <summary>
    /// 实现IDisposable接口
    /// </summary>
    public void Dispose()
    {
        timeKillEvent( this.timerID );
        GC.SuppressFinalize( this );
        EventHandler disposed = this.Disposed;
        if( disposed != null )
        {
            disposed( this, EventArgs.Empty );
        }
    }



    //***************************************************  内部函数  ******************************************************************
    [DllImport( "winmm.dll" )]
    private static extern int timeSetEvent( int delay, int resolution, TimerCallback callback, int user, int mode );


    [DllImport( "winmm.dll" )]
    private static extern int timeKillEvent( int id );


    [DllImport( "winmm.dll" )]
    private static extern int timeGetDevCaps( ref TimerCaps caps, int sizeOfTimerCaps );
    //  The timeGetDevCaps function queries the timer device to determine its resolution. 



    private void TimerEventCallback( int id, int msg, int user, int param1, int param2 )
    {
        if( this.Tick != null )
        {
            this.Tick( this, null );  // 引发事件
        }
    }






    //***************************************************  内部类型  ******************************************************************

    private delegate void TimerCallback( int id, int msg, int user, int param1, int param2 ); // timeSetEvent所对应的回调函数的签名


    /// <summary>
    /// 定时器的分辨率（resolution）。单位是ms，毫秒？
    /// </summary>
    [StructLayout( LayoutKind.Sequential )]
    private struct TimerCaps
    {
        public int periodMin;
        public int periodMax;
    }

}

 

调用方法：

 

        MillisecondTimer timer1;


        private void button1_Click( object sender, EventArgs e )
        {
            timer1 = new MillisecondTimer();
            timer1.Interval = 1;
            timer1.Tick += new EventHandler( timer1_Tick );
            timer1.Start();
        }


        int i;
        void timer1_Tick( object sender, EventArgs e )
        {
            Console.WriteLine( i++ );
        }



        private void button2_Click( object sender, EventArgs e )
        {
            timer1.Stop();
            timer1.Dispose();
        }

 

参考：

.NET中的三种Timer的区别和用法(转)