c# - 带 TimeSpan 的计时器和自制计时器比秒表慢

Question

我正在尝试开发简单的计时器，它可以保存它的最后一个值并在新的应用程序启动时从它继续。

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。基准显示秒表的 1 分钟是真的 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";
}

当我对照真正的秒表检查时，我发现这个计时器实现每分钟损失 2 秒。

我还尝试了我自己的 Timer 实现，它是一个带有 ulong 字段的简单类，它在每个 dispatcherTimer tick 时递增。并且UI展示了秒到小时、分钟等转换后的结果。但与真正的秒表相比，它每分钟也会损失 2 秒。

为什么这 2 秒会丢失？什么是 Stopwatch 的替代品，用于可自定义的计时器？

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，所有的计时和调度都是在“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，因为您可以保证的是不会提前安排时间。所以当出现不精确的时候，总是往“晚”的方向发展。

Stopwatch 类之所以有效，是因为它使用了 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，原因有二:首先，DateTime 使用的时钟是可调的，因此即使使用 UTC 时间(至少可以补偿由于夏令时而导致的自动调整)也不能保证准确。其次，您的具体情况似乎涉及到您想要序列化当前状态并恢复它的问题，DateTime.UtcNow 无论如何都没有解决。

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，但它存储您添加到 Stopwatch 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.
}

如何准确地序列化上述内容取决于您。在最简单的情况下，您可以将 Elapsed 属性格式化为字符串来保存值，然后当您要恢复对象时，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。