轉自：http://space.itpub.net/12639172/viewspace-571197
最近正好做一個WEB中定期執行的程序，而.NET中有3個不同的定時器。所以正好研究研究。這3個定時器分別是：
//1.實現按用戶定義的時間間隔引發事件的計時器。此計時器最宜用於 Windows 窗體應用程序中，並且必須在窗口中使用。
System.Windows.Forms.Timer
// 2.提供以指定的時間間隔執行方法的機制。無法繼承此類。
System.Threading.Timer
//3.在應用程序中生成定期事件。
System.Timers.Timer
這三個定時器位於不同的命名空間內，上面大概介紹了3個定時器的用途，其中第一個是只能在Windows窗體中使用的控件。在.NET1.1裏面，第3個System.Timers.Timer，也是可以拖拽使用，而.NET2.0開始取消了，只能手動編寫代碼。而後2個沒有限制制。下面通過具體的列子來看3個Timer的使用和區別，網上談的很多，但基本都沒有代碼。
一 System.Windows.Forms.Timer
#region System.Windows.Forms.Timer
public partial class Form1 : Form
{
public Form1()
{
InitializeComponent();
}
int num = 0;
private void Form_Timer_Tick(object sender, EventArgs e)
{
label1.Text = (++num).ToString();
Thread.Sleep(3000);
}
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
Form_Timer.Start();
}
private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
Form_Timer.Stop();
}
}
#endregion
上面這個是一個很簡單的功能，在Form窗體上拖了一個System.Windows.Forms.Timer控件名字爲Form_Timer，在屬性窗中把Enable屬性設置爲Ture，Interval是定時器的間隔時間。雙擊這個控件就可以看到 Form_Timer_Tick方法。在這個方法中，我們讓她不停的加一個數字並顯示在窗體上，2個按鈕提供了對計時器的控制功能。
執行的時候你去點擊其他窗體在回來，你會發現我們的窗體失去響應了。因爲我們這裏使用Thread.Sleep(3000);讓當前線程掛起，而UI失去相應，說明了這裏執行時候採用的是單線程。也就是執行定時器的線程就是UI線程。
Timer 用於以用戶定義的事件間隔觸發事件。Windows 計時器是爲單線程環境設計的，其中，UI 線程用於執行處理。它要求用戶代碼有一個可用的 UI 消息泵，而且總是在同一個線程中操作，或者將調用封送到另一個線程。
在Timer內部定義的了一個Tick事件，我們前面雙擊這個控件時實際是增加了一行代碼
this.Form_Timer.Tick += new System.EventHandler(this.Form_Timer_Tick);
這個應該明白，不明白的可以看我BLOG中有關委託和事件的文章。然後Windows將這個定時器與調用線程關聯(UI線程)。當定時器觸發時，Windows把一個定時器消息插入到線程消息隊列中。調用線程執行一個消息泵提取消息，然後發送到回調方法中（這裏的Form_Timer_Tick方法）。而這些都是單線程進行了，所以在執行回調方法時UI會假死。所以使用這個控件不宜執行計算受限或IO受限的代碼，因爲這樣容易導致界面假死，而應該使用多線程調用的Timer。另外要注意的是這個控件時間精度不高，精度限定爲 55 毫秒。我們把Interval設置爲20ms，然後在start和stop方法中記錄當前時，並計算出運行時間：
從上面圖可以看到程序執行了7.8S也就是 7800ms,而間隔時間是20ms，也就是最後顯示數字應該是390左右，但只有250，顯然是不準確的，不過按MSDN說的55ms的精度，7800ms應該只執行了140多次或更少。不知道這裏是不是理解有問題。
二 System.Timers.Timer
接下來就看下另一個Timer，我們用他來改寫上面的程序
#region System.Windows.Forms.Timer
public partial class Form1 : Form
{
public Form1()
{
InitializeComponent();
}
int num = 0;
DateTime time1 = new DateTime();
DateTime time2 = new DateTime();
//定義Timer
System.Timers.Timer Timers_Timer = new System.Timers.Timer();
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
//手動設置Timer，開始執行
Timers_Timer.Interval = 20;
Timers_Timer.Enabled = true;
Timers_Timer.Elapsed += new System.Timers.ElapsedEventHandler(Timers_Timer_Elapsed);
time1 = DateTime.Now;
}
void Timers_Timer_Elapsed(object sender, System.Timers.ElapsedEventArgs e)
{
label1.Text = Convert.ToString((++num)); //顯示到lable
Thread.Sleep(3000);
}
private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
//停止執行
Timers_Timer.Enabled = false;
time2 = DateTime.Now;
MessageBox.Show(Convert.ToString(time2-time1));
}
}
#endregion
我們可以看到這個代碼和前面使用Form.Timer的基本相同，不同的是我們是手動定義的對象，而不是通過拉控件。他也有Interval ，Enabled 等屬性，作用和第一是一樣的。不同的是他的事件名爲Elapsed ，但是和上面的Tick一樣，綁定一個委託的方法。只是這裏我們是手動完成的。另外不同之處是Form.Timer我們可以用Stop和Start方法控制，而這裏是通過Enable屬性控制。但實際上也可以用Stop和Start方法，內部也是通過他自己的Enable來控制的。
最大的不同就是上面的代碼在調試時會報錯，提示你"線程間操作無效: 從不是創建控件“label1”的線程訪問它。"但如果你不調試直接運行是OK的，而且運行時你去拖動窗體會發現沒有出現假死。從這裏我們就可以知道這裏的Timer的創建線程和執行線程不是同一個線程。也就是使用了多線程。Timer的創建線程是UI線程，而執行線程是TheardPool中的線程，所以不會假死，但調試的時候會報錯，因爲非控件的創建線程不能操作控件。但你可以直接運行，這裏是VS05做了手腳。解決辦法很多，用delegate.BeginInvoke()等等。這裏介紹特有的一種方法，設置Timer的SynchronizingObject屬性，Timers_Timer.SynchronizingObject = label1;這樣的話，我們的話，調試運行時就不會報錯了，但是設置了這個屬性Timer就編程單線程調用了，就基本和第一個完全一樣了。
Timer 是爲在多線程環境中用於輔助線程而設計的。服務器計時器可以在線程間移動來處理引發的 Elapsed 事件，這樣就可以比 Windows 計時器更精確地按時引發事件。Elapsed 事件在 ThreadPool 線程上引發。如果 Elapsed 事件的處理時間比 Interval 長，在另一個 ThreadPool 線程上將會再次引發此事件。因此，事件處理程序應當是可重入的。
另外和前面不同的現象是每次加1後並沒有停止3秒在顯示。而是繼續顯示，只是速度稍慢。因爲我們設置間隔爲20ms，而執行時間爲3s，所以會在20ms後在另一個線程中繼續執行，而當前線程被掛起而已。關於計時器的精度，取消3s的掛起，發現結果和第一個基本一致。
三 System.Threading.Timer
繼續用這個對象改造程序。
#region System.Windows.Forms.Timer
public partial class Form1 : Form
{
public Form1()
{
InitializeComponent();
}
int num = 0;
DateTime time1 = new DateTime();
DateTime time2 = new DateTime();
System.Threading.Timer Thread_Time;
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
//啓動
Thread_Time = new System.Threading.Timer(Thread_Timer_Method,null,0,20);
time1 = DateTime.Now;
}
void Thread_Timer_Method(object o)
{
label1.Text = Convert.ToString((++num));
System.Threading.Thread.Sleep(3000);
}
private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
//停止
Thread_Time.Dispose();
time2 = DateTime.Now;
MessageBox.Show(Convert.ToString(time2-time1));
}
}
#endregion
用Threading.Timer時的方法，和前面就不太相同了，所以的參數全部在構造函數中進行了設置，而且可以設置啓動時間。而且沒有提供start和stop方法來控制計時器。而且是以一種回調方法的方式實現，而不是通過事件來實現的。他們之間還是有區別的。
我們只有銷燬掉對象來停止他。當你運行時，你會發現他和前面的Timers.Timer一樣，是多線程的，主要表現在不會假死，調試運行報錯。但跟讓你奇怪的是，我們的代碼竟然無法讓她停止下來。調用了Dispose方法沒有用。問題在那？然後有進行了測試，修改了間隔時間爲100，200，500，1000，3000，4000。這幾種情況。發現當間隔爲500ms以上是基本馬上就停止了。而間隔時間相對執行時間越短，繼續執行的時間越長。這應該是在間隔時間小於執行時間時多個線程運行造成的。因爲所有的線程不是同時停止的。間隔越短，線程越多，所以執行次數越多。
最後來看下這個對象另外一個特殊的地方。
static void Main()
{
Timer t = new Timer(Test,null,0,1000);
Console.ReadLine();
}
public static void Test(object o)
{
Console.WriteLine("nihao");
GC.Collect();
}
這段代碼會輸出什麼結果呢？默認情況他只輸出一次，就停止了。爲什麼呢？根據上面說的，當定義對象t,執行代碼後，進行了強制垃圾回收，因爲t在Main中沒有其他引用，所以被回收掉了。但是如果我們吧編譯器的”優化“項取消掉，在看看情況。程序進然一直在輸出。爲什麼執行垃圾回收卻沒有被回收呢？因爲這個禁用優化選項，t的聲明週期被擴展到了方法結束。所以一直執行。
因爲編譯器默認是優化的，所以我們必須保證Timer對象一直被引用，而避免被垃圾回收。所以我們可以在編譯器打開優化的情況下，在Main函數最後加上t=null保證回收前被引用，但你發現，這樣是沒用的。因爲JIT編譯器優化後會吧t=null直接刪除，所以我們用t.Dispose(),就可以達到目的。在我們進行垃圾回收時，CLR發現t還有被引用，還沒執行Dispose所以不會被回收。是以Threading.Timer有時候會出現運行一次就停止或者是銷燬了還在運行的情況，而且和編譯器優化也有關，所以使用時要注意。
最後看下MSDN的描述： 只要在使用 Timer，就必須保留對它的引用。對於任何託管對象，如果沒有對 Timer 的引用，計時器會被垃圾回收。即使 Timer 仍處在活動狀態，也會被回收。當不再需要計時器時，請使用 Dispose 方法釋放計時器持有的資源。如果希望在計時器被釋放時接收到信號，請使用接受 WaitHandle 的 Dispose(WaitHandle) 方法重載。計時器已被釋放後，WaitHandle 便終止。
總結：
System.Threading.Timer 是一個簡單的輕量計時器，它使用回調方法並由線程池線程提供服務。不建議將其用於 Windows 窗體，因爲其回調不在用戶界面線程上進行。System.Windows.Forms.Timer 是用於 Windows 窗體的更佳選擇。要獲取基於服務器的計時器功能，可以考慮使用 System.Timers.Timer，它可以引發事件並具有其他功能。
在《CLR Via C#》中講多線程時有提到這3個計時器，但作者說System.Timers.Timer是對System.Threading.Timer的報裝，不推薦使用，但是在我的WEB項目中的Application_Start中我還是使用的這個而不是Threading.Timer，因爲使用Threading.Timer時只執行了一次就不在執行了。
對於計時器在B/S結構中的使用就複雜一些，一般我們把計時器放在Application_OnStart中，這樣全局維護一個計時器，可以進行定期備份數據庫，定期維護用戶等操作，而且方法寫作靜態的，以免被垃圾回收。而不建議在一般的aspx頁面中使用，因爲服務器端的定時器對用戶這樣意義不大，完全可以使用JS代替。而且這個頁面的每個請求都可能引入一個新的定時器，導致系統崩潰。另外，定時器是ASP.NET進程，IIS有關，所以對用重要的執行任務，還是建議寫成服務或獨立程序放在服務器上執行好了。