C#實(shí)現(xiàn)自定義定時(shí)組件的方法
本文實(shí)例展示的是一個(gè)自定義的定時(shí)器組件，有別于.NET Framework里面提供的幾個(gè)Timer。首先說說該組件開發(fā)背景，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在手頭上的工作離不開定時(shí)，定時(shí)做一個(gè)任務(wù)，什么都是定時(shí)去做什么什么，隔某段時(shí)間干某件事情，都離不開“定時(shí)”這個(gè)詞。眾所周知這個(gè)要用到多線程，在多篇關(guān)于多線程的文章里面有提過做一些周期性的操作時(shí)最好用Timer，當(dāng)然這個(gè)Timer肯定是Threading.Timer，并不是WinForm控件里面的Timer。但我覺得在我的應(yīng)用中Timer不夠滿足需求。
1.Timer只能在做任務(wù)與任務(wù)之間相隔一段時(shí)間的操作，如下圖
但我需要的是這次任務(wù)開始的時(shí)刻到下次任務(wù)開始時(shí)刻是相隔同等的時(shí)間，又如下圖
這樣的情況下Timer則不能滿足需求。
2.Timer的時(shí)間間隔一般是定的，但是如果要每次執(zhí)行完任務(wù)要變動(dòng)一下休眠的時(shí)間， 則需要調(diào)用Timer的Change方法。
3.Timer的休眠時(shí)間不是通過整形確定休眠的毫秒數(shù)，就是用一個(gè)TimeSpan來確定，對(duì)于那種到每天多少多少時(shí)刻或者到每小時(shí)的多少分執(zhí)行一次的任務(wù)來說也不能夠完全方便使用
對(duì)于上面這三種，筆者對(duì)定時(shí)器封裝了一下，棄用了Timer，還是用回了原有的Thread，定義了一種描述重復(fù)時(shí)間的模式字符串，計(jì)算出TimeSpan，從而調(diào)用Thread的Sleep()方法來休眠。下面展示整個(gè)組件的類圖
最底下是兩個(gè)關(guān)于時(shí)間計(jì)算方面的類，兩個(gè)代理是兩種任務(wù)方法的委托，基類BaseCycleMission是周期任務(wù)的積累，實(shí)現(xiàn)了ICycle接口，主要進(jìn)行對(duì)任務(wù)線程的操控（開始，停止等），繼承他的兩個(gè)子類一個(gè)是實(shí)現(xiàn)上文第一點(diǎn)中我后來描述那種需求，一個(gè)類似于原有Timer的功能。它們各自使用不同的委托。MissionManager只是對(duì)所有周期任務(wù)的一個(gè)管理，統(tǒng)一去開啟或暫停某一類的任務(wù)。
時(shí)間計(jì)算模塊
那首先來介紹一下定義的字符串模式?，F(xiàn)在遇到的周期是有兩種模式，
一種是每隔多長時(shí)間要執(zhí)行一次的任務(wù)，這個(gè)是最普通的周期形式，以每個(gè)5分鐘為例，完整的形式是“-99--99--99 -99:05:00”，“-99”是缺省的意思，當(dāng)然還有其他簡寫的模式；
另一種是沒到什么什么時(shí)候執(zhí)行一次任務(wù)，例如沒到中午12點(diǎn)為例完整的形式是“ff-ff-ff 12: ff:ff”，“ff”是默認(rèn)的形式，當(dāng)然也可以用“FF”，這里也有其他簡寫的模式。
所有字符串的模式如下表所示
| 每到***時(shí)刻 | 每隔***時(shí)間 | |
| 完整 | ffff-ff-ff ff:ff:ff 或 ff-ff-ff ff:ff:ff |
-99--99--99 -99:-99:-99 |
| 日期部分 | ffff-ff-ff 或 ff-ff-ff |
-99--99--99 |
| 時(shí)間部分 | ff:ff:ff 或 ff:ff:ff |
-99:-99:-99 |
| 時(shí)間簡寫 | ff:ff 或 ff:ff |
-99:-99 |
那么時(shí)間計(jì)算模塊的處理流程是，給定了相應(yīng)的模式字符串，TimePointConverter借助正則表達(dá)式匹配出對(duì)應(yīng)的模式，返回匹配出來的年月日時(shí)分秒各個(gè)值，得出結(jié)果之后就調(diào)用SleepTimeProvider來計(jì)算出線程所要休眠的時(shí)間。下面則展示一下兩個(gè)類的部分代碼
public class TimePointConverter
{
//其他成員
private int[] DateTimeFixBuilder(string timeStr)
{
int[] result = null;
string[] dtArray = timeStr.Split();
string[] dateArray = dtArray[0].Split('-');
string[] timeArray = dtArray[1].Split(':');
uint year,month,date;
uint hour, minute, second;
uint.TryParse(dateArray[0], out year);
uint.TryParse(dateArray[1], out month);
uint.TryParse(dateArray[2], out date);
uint.TryParse(timeArray[0], out hour);
uint.TryParse(timeArray[1], out minute);
uint.TryParse(timeArray[2], out second);
//return InnerFixBuilder(year, month, date, hour, minute, second);
result = new int[] { (int)year, (int)month, (int)date, (int)hour, (int)minute, (int)second };
return result;
}
//其他成員
}
public class SleepTimeProvider
{
//其他成員
public TimeSpan InnerFixBuilder(uint year, uint month, uint date, uint hour, uint minute, uint second)
{
uint[] uintTimeArray = new uint[6] { year, month, date, hour, minute, second };
int[] intNowArray = new int[6]
{
DateTime.Now.Year,DateTime.Now.Month,DateTime.Now.Day,
DateTime.Now.Hour,DateTime.Now.Minute,DateTime.Now.Second
};
int[] intTimeArray = new int[6];
intTimeArray[0] = uintTimeArray[0] == 0 ? -DateTime.Now.Year : (int)uintTimeArray[0];
for (int i = 1; i < uintTimeArray.Length; i++)
{
intTimeArray[i] = intTimeArray[i - 1] < 0 && uintTimeArray[i] == 0 ?
-intNowArray[i] : (int)uintTimeArray[i];
}
DateTime goalTime = new DateTime(Math.Abs(intTimeArray[0]),
Math.Abs(intTimeArray[1]),
Math.Abs(intTimeArray[2]),
Math.Abs(intTimeArray[3]),
Math.Abs(intTimeArray[4]),
Math.Abs(intTimeArray[5]));
if (goalTime < DateTime.Now)
{
int max = -1;
for (int i = intTimeArray.Length - 1; i >= 0; i--)
{
if (intTimeArray[i] < 0 && i > max)
{
max = i;
intTimeArray[i]--;
}
intTimeArray[i] = Math.Abs(intTimeArray[i]);
}
goalTime = new DateTime(Math.Abs(intTimeArray[0]),
Math.Abs(intTimeArray[1]),
Math.Abs(intTimeArray[2]),
Math.Abs(intTimeArray[3]),
Math.Abs(intTimeArray[4]),
Math.Abs(intTimeArray[5]));
}
return goalTime - DateTime.Now;
}
//其他成員
}
線程調(diào)用模塊
線程調(diào)用模塊是任務(wù)執(zhí)行的核心部分，MissionEntiy是對(duì)線程操作的封裝，主要負(fù)責(zé)開始，停止，暫停等操作。Thread用的是后臺(tái)線程，對(duì)線程操作時(shí)也多做幾個(gè)判斷。例如暫停那個(gè)操作的定義如下
public bool Pause()
{
if (actionThread == null) return false;
if (actionThread.ThreadState == (System.Threading.ThreadState.Running | ThreadState.Background) ||
actionThread.ThreadState == (System.Threading.ThreadState.WaitSleepJoin | ThreadState.Background))
{
actionThread.Suspend();
return true;
}
return false;
}
CycleMission是真正的任務(wù)載體，里面都同樣有對(duì)線程的操作，但是又外加了一些時(shí)間處理，最核心的是讓線程的BuildMainAction方法，這個(gè)方法是計(jì)算出要休眠的時(shí)間，讓線程休眠，到點(diǎn)時(shí)調(diào)用適當(dāng)?shù)姆椒ㄎ小?/p>
public class BaseCycleMission:ICycleMission
{
//其他成員
protected void BuildMainAction(string normalCycle, string overTimeCycle, object overTimeDelegate, bool isSleepBefore,bool isInclude)
{
mainAction = () =>
{
TimeSpan sleepTime=TimeSpan.MinValue;
bool result = true;
TimePointConvert.CircleType type ;
#region 提前休眠
if (isSleepBefore)
{
type = TimePointConvert.Default.PraseType(normalCycle);
if (type == TimePointConvert.CircleType.Interval)
sleepTime = SleepTimeProvider.Defult.InnerIntervalBuilder(
TimePointConvert.Default.ConvertCircle(normalCycle));
else
sleepTime = SleepTimeProvider.Defult.InnerFixBuilder(
TimePointConvert.Default.ConvertCircle(normalCycle));
if (sleepTime.TotalMilliseconds > 0)
Thread.Sleep(sleepTime);
}
#endregion
while (true)
{
#region 計(jì)算時(shí)間
if (isInclude)
{
if (result)
{
type = TimePointConvert.Default.PraseType(normalCycle);
type = TimePointConvert.Default.PraseType(overTimeCycle);
sleepTime = type == TimePointConvert.CircleType.Interval ?
SleepTimeProvider.Defult.InnerIntervalBuilder(
TimePointConvert.Default.ConvertCircle(overTimeCycle)) :
SleepTimeProvider.Defult.InnerFixBuilder(
TimePointConvert.Default.ConvertCircle(overTimeCycle));
}
}
#endregion
#region 執(zhí)行方法
if(overTimeDelegate is OverTimeCycleDelegate)
result = (overTimeDelegate as OverTimeCycleDelegate).Invoke();
else
{
(overTimeDelegate as CycleDelegate).Invoke();
result = true;
}
#endregion
#region 計(jì)算時(shí)間
if (!isInclude)
{
if (result)
{
type = TimePointConvert.Default.PraseType(normalCycle);
sleepTime = type == TimePointConvert.CircleType.Interval ?
SleepTimeProvider.Defult.InnerIntervalBuilder(
TimePointConvert.Default.ConvertCircle(normalCycle)) :
SleepTimeProvider.Defult.InnerFixBuilder(
TimePointConvert.Default.ConvertCircle(normalCycle));
}
else
{
type = TimePointConvert.Default.PraseType(overTimeCycle);
sleepTime = type == TimePointConvert.CircleType.Interval ?
SleepTimeProvider.Defult.InnerIntervalBuilder(
TimePointConvert.Default.ConvertCircle(overTimeCycle)) :
SleepTimeProvider.Defult.InnerFixBuilder(
TimePointConvert.Default.ConvertCircle(overTimeCycle));
}
}
#endregion
if (sleepTime.TotalMilliseconds > 0)
Thread.Sleep(sleepTime);
}
};
}
//其他成員
}
當(dāng)然調(diào)用不是調(diào)用這個(gè)方法，調(diào)用只是調(diào)用它兩個(gè)幾類ExceptCycleMission和IncludeCycleMission，分別代表任務(wù)執(zhí)行的時(shí)間不包括在周期里面和包括在周期里面兩種。
管理器部分
管理器主要是一個(gè)字典集，是一個(gè)ICycleMission和字符串的字典集，里面包含了對(duì)集合里面所有元素的操作：增加，刪除，運(yùn)行，恢復(fù)，暫停，停止。除了刪除和增加，其他都包含了類似下面的方法
RunAllMission() RunAllIncludeCycleMission() RunAllExceptCycleMission() RunMissionAmong(params string[] missionNames) RunMissionExcept(params string[] missionNames)
但是這堆方法里面都調(diào)用了CallAction這個(gè)方法，
private void CallAction(IEnumerable<ICycleMission> missionCollection,Action method)
{
if (missionCollection == null || method == null||missionCollection.Count()==0) return;
foreach (ICycleMission item in missionCollection)
{
method.Method.Invoke(item, null);
}
}
例如在RunAllExceptCycleMission()方法里面調(diào)用如下
public void RunAllExceptCycleMission()
{
CallAction(this.Values.Where(c => c is ExceptCycleMission), BaseCycleMission.Default.RunMission);
}
感興趣的朋友可以測試一下本文所述實(shí)例代碼，相信會(huì)有不小的收獲！
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