2023-08-03
C#
00
请注意,本文编写于 213 天前,最后修改于 212 天前,其中某些信息可能已经过时。

目录

引言
System.Windows.Forms.Timer
机制
源码解析
结论

引言

今天同事问了我一个问题,System.Windows.Forms.Timer是前台线程还是后台线程,我当时想的是它是跟着UI线程一起结束的,应该是前台线程吧?

我确实没有仔细研究过他们的异同,所以带着这个疑问探究一下System.Windows.Forms.Timer

System.Windows.Forms.Timer

机制

System.Windows.Forms.TimerWindows Forms 中的一个定时器控件,它的工作原理基于 Windows 消息循环机制。

这个Windows消息循环机制说简单一点就是它有一个消息队列,一个while(true) 循环结构,一个窗口消息处理函数,消息队列保存了在应用程序或系统中发生的各种事件和消息,如鼠标点击、键盘输入、窗口重绘等。循环结构消息队列中不断取出消息。然后通过窗口消息处理函数分发给相应的窗口过程进行处理。

System.Windows.Forms.Timer 的事件触发机制如下:

  • Timer 控件利用 Windows 的消息机制来触发 Tick 事件。在定时器启动后,它会在每个 Interval 时间间隔后,将一个 WM_TIMER 消息放入应用程序的消息队列。
  • WM_TIMER 是一个定时器消息,它是由 Windows 消息循环派发的。
  • 当应用程序处理消息循环时,当收到 WM_TIMER 消息,就会触发 Timer 的 Tick 事件。

源码解析

来通过源码看一下它的触发机制(这里节选了部分重要函数),它的源码还是比较简单的,仅有300多行。我们先来看一下 System.Windows.Forms.Timer 的调用,一般是这样使用:

csharp
using System.Windows.Forms; // 创建一个 Timer 实例 Timer timer = new Timer(); // 设置触发间隔时间(以毫秒为单位) timer.Interval = 1000; // 1000 毫秒 = 1 秒 // 绑定 Tick 事件处理程序 timer.Tick += Timer_Tick; // 启动 Timer timer.Start(); // Tick 事件处理程序 private void Timer_Tick(object sender, EventArgs e) { // 定时触发的操作 }

我们就按照上面的步骤来剖析一下源码:

第一步:创建实例

这一步并无特别,无参构造默认创建的实例默认 Interval 值为100。含参构造创建时会将该实例添加到参数容器中。

image.png

第二步:注册Tick

System.Windows.Forms.Timer 声明了一个 onTimer 委托,注册 Tick 是将注册的方法赋值给 onTimer 委托。

image.png

第三步:启动Timer

可以看到Timer的 Start()Stop(),实际都是给 Enabled 赋值,所以我们可以着重看一下 Enabled 属性的 Setter 方法。

image.png

第四步:TimerNativeWindow 启动

可以看到System.Windows.Forms.Timer 持有一个 TimerNativeWindow 类型的私有变量,是由这个私有变量启动的Timer. image.png

第五步:TimerNativeWindow 实现

上一步中,可以看到当 Enable 置为 true 时,一个 TimerNativeWindow 类型的私有变量调用了 StartTimer(interval) 方法,那么来看一下这个 TimerNativeWindow 的实现。

如下图,可以看到当 TimerNativeWindow 调用 StartTimer()时,调用了 SafeNativeMethods.SetTimer 方法,传入了当前Timer的窗口句柄,还有加1后的 _timerID ,以及间隔 Interval

该方法的作用就是向Windows消息循环机制的消息队列中插入一条Timer消息。

image.png

上图中,我除了框出了StartTimer()方法,还框出了 WndProc(ref Message m) 方法。这个方法就很重要了。这个就是上面所说的 Windows 消息循环机制中的窗口消息处理函数

WndProc(ref Message m) 方法就是一个用于处理窗口消息的回调函数。当窗口接收到不同类型的消息时(例如鼠标事件、键盘事件、绘图事件等,包括Timer的触发事件),窗口过程会被调用来处理这些消息并作出相应的响应。

大家可能会很好奇该方法中的两个判断条件是什么意思?275 和 16 分别代表什么?

实际上这个是Windows消息标识符的十进制值。实际上他们是在名为 WinUser.h 的c++ 头文件中定义的。它随SDK一起安装到电脑上,可以通过Everything 直接找到它。

image.png

而我们要找的消息 275 和 16 就是下面这两个

  • WM_TIMER :其16进制为0x0113,转化为10进制则为275。
  • WM_CLOSE :其16进制为0x0010,转化为10进制则为16。

image.png

这样就可以理解WndProc(ref Message m) 方法的作用了,就是获取到 WM_TIMER 消息时,触发 System.Windows.Forms.TimerOnTick 方法。而获取到 WM_CLOSE 消息时,则调用 StopTimer(),结束定时器。

结论

通过上面的机制和源码分析,可以得出结论,System.Windows.Forms.Timer 并不是线程,而是依赖于UIx线程,依赖于Windows消息循环机制而实现的定时器。

所以回到开篇的问题,这个问题就有问题,System.Windows.Forms.Timer 并不是线程。

本文作者:Peter.Pan

本文链接:

版权声明:本博客所有文章除特别声明外,均采用 BY-NC-SA 许可协议。转载请注明出处!