c# - 带TimeSpan的定时器和自制定时器比秒表慢

Question

我正在尝试开发简单的计时器，它可以保存其最后一个值并在新应用程序启动时继续。

Stopwatch 类不可序列化，甚至无法初始化以便从特定时间启动。但效果很好。基准测试显示秒表的 1 分钟确实是 1 分钟。

我尝试按以下方式使用TimeSpan:

private TimeSpan timerNew = new TimeSpan();
private DispatcherTimer dispatcherTimer = new DispatcherTimer();

public MainWindow()
{
    InitializeComponent();

    dispatcherTimer.Interval = TimeSpan.FromSeconds(1);
    dispatcherTimer.Tick += Timer_Tick;
}

private void Timer_Tick(object sender, EventArgs e)
{
    timerNew += new TimeSpan(0, 0, 0, 1);
    TbTimer.Text = String.Format("{0:00}:{1:00}:{2:00}",
        timerNew.Hours, timerNew.Minutes, timerNew.Seconds);
}

private void ButtonStart_OnClick(object sender, RoutedEventArgs e)
{
    dispatcherTimer.Start();
}

private void ButtonStop_OnClick(object sender, RoutedEventArgs e)
{
        dispatcherTimer.Stop();
}

private void ButtonReset_OnClick(object sender, RoutedEventArgs e)
{
    timerNew = new TimeSpan();
    TbTimer.Text = "00:00:00";
}

当我对照真实的秒表检查时，我发现这个计时器实现每分钟损失了 2 秒。

我还尝试了自己的 Timer 实现，它是带有 ulong 字段的简单类，该字段在每个 DispatcherTimer 滴答时递增。 UI显示将秒转换为小时、分钟等后的结果。但与真正的秒表相比，它每分钟也慢了 2 秒。

为什么这2秒丢失了？在可自定义计时器中使用秒表的替代方案是什么？

Answer 1

Windows 线程调度程序不是“实时”调度程序，因为 Windows 不是“实时操作系统”。换句话说，所有计时和安排都是在“尽力而为”的基础上完成的，没有任何精确度的保证。此外，这总是会导致时间损失，因为您确实可以保证安排不会提前发生。因此，当出现不精确的情况时，它总是朝着“迟到”的方向发展。

Stopwatch 类之所以有效，是因为它使用 CPU 支持的性能计数器，而不依赖于操作系统调度程序。硬件本身会跟踪耗时并提供您需要的信息。

我建议反对使用DateTime.UtcNow来测量耗时，原因有两个:首先，DateTime使用的时钟是可调的，因此即使使用 UTC 时间(至少可以补偿夏令时造成的自动调整)也不能保证准确。其次，您的具体场景似乎涉及一个问题，即您想要序列化当前状态并恢复它，而 DateTime.UtcNow 无论如何都无法解决这个问题。

相反，您应该创建自己的可序列化秒表类，该类使用 Stopwatch 本身作为基础，但存储您添加到 Stopwatch 中的基本经过值' s 经过值。

例如:

class SerializableStopwatch
{
    public TimeSpan BaseElapsed { get; set; }
    public TimeSpan Elapsed { get { return _stopwatch.Elapsed + BaseElapsed; } }

    private Stopwatch _stopwatch = new Stopwatch();

    // add whatever other members you want/need from the Stopwatch class,
    // simply delegating the operation to the _stopwatch member. For example:

    public void Start() { _stopwatch.Start(); }
    public void Stop() { _stopwatch.Stop(); }
    // etc.
}

如何序列化上述内容取决于您。在最简单的场景中，您可以将 Elapsed 属性格式化为字符串来保存值，然后当您想要恢复对象时，解析该值，创建上述类的新实例，然后将该值分配给 BaseElapsed 属性。

有关该主题的更多讨论，您可能会找到 Eric Lippert 的博客文章 Precision and accuracy of DateTime有用且有趣。