Thread.Sleep(TimeSpan) 的准确度如何？

Question

我遇到过一个单元测试间歇性失败，因为所经过的时间不是我预期的。

此测试的示例如下：

Stopwatch stopwatch = new Stopwatch();
stopwatch.Start();

TimeSpan oneSecond = new TimeSpan(0, 0, 1);

for(int i=0; i<3; i++)
{
    Thread.Sleep(oneSecond);
}

stopwatch.Stop();

Assert.GreaterOrEqual(stopwatch.ElapsedMilliseconds, 2999);

大多数情况下都通过，但至少有一次失败，因为：

预期：大于或等于 2999 但是是：2998

我不明白它怎么可能少于3秒。 Thread.Sleep 或秒表是否存在我不知道的准确性问题？

就像下面一些问题的更新一样。正在进行单元测试的场景是一个类，它允许我们调用一个方法来执行某些操作，如果失败，请稍等片刻并调用该方法。上面显示的测试只是所发生情况的近似值。

假设我想调用一个方法 DoSomething()...但是如果 DoSomething() 抛出异常，我希望能够重试调用它最多 3 次，但每次尝试之间等待 1 秒。在本例中，单元测试的目的是验证当我们请求 3 次重试且每次重试之间等待 1 秒时，所花费的总时间是否大于 3 秒。

Answer 1

您的线程正在与其他线程共享 CPU 时间。一旦轮到你，睡眠就会结束，内核注意到睡眠时间已经过去，所以它不那么准确。

CPU负载、进程优先级、并发线程数，甚至来自其他进程的线程数，都会对其产生影响。

Answer 2

Thread.Sleep 不适用于精确唤醒。事实上，Windows 架构本身并不是为这种事情设计的。

Answer 3

快速实验，我注意到像这样的代码片段...

do { Debug.WriteLine( DateTime.Now.TimeOfDay.TotalMilliseconds.ToString() );而（1）；

多次显示相同的数字，然后跳转到多次显示的新数字，等等。这些数字组之间的间隙始终为 15.625ms，我注意到是 1000 / 64。

看起来 Windows 计时器的粒度为 1/64一秒钟。如果你需要比这更好的东西，那么我能理解你的痛苦，但这就是你必须适应的框架。 （Windows 不是硬实时操作系统，也没有声称是）。

Answer 4

线程休眠和定时/节流是非常不同的事情，应该适当对待。休眠线程是一项通用任务，允许系统为其他线程和进程提供执行的机会，而无需具体说明。另一方面，限制应用程序或调度需要精确计时的任务应使用显式计时器来执行。

请记住，如果您需要时间精确的进程或同步，则使用 Windows 中的正常进程将很难实现这一目标。您需要利用 Windows 实时优先级来成功实现准确的计时或限制，因为如果任何线程被另一个线程抢占，Windows 可以随时休眠任何线程。

Answer 5

在一个我想要睡眠至少 x 毫秒的应用程序中，我使用了一些类似于以下内容的代码：

public void Sleep(int milliseconds)
{
    Stopwatch stopwatch = new Stopwatch();
    stopwatch.Start();

    while (stopwatch.ElapsedMilliseconds < milliseconds)
    {
        int timeout = milliseconds - stopwatch.ElapsedMilliseconds;
        Thread.Sleep(timeout >= 0 ? timeout : 0);
    }

    stopwatch.Stop();
}

对于 Thread.Sleep 的准确度，它根本不准确。我认为分辨率约为 10 毫秒。除了“大约”这么长时间之外，它不能保证做任何事情。