如何减少 Android 中的 Thread.sleep() 延迟

Question

我正在 Android 应用程序的（非 UI）线程中循环生成计时事件，并且我需要这些事件以精确的时间间隔发生（这里的精确意味着变化不超过 +/- 5 毫秒）。用户可以察觉到任何 +/-10 毫秒（当然还有 +/-20 毫秒）的误差。在这个循环的顶部，我做了一些其他计算，这些计算需要不同的时间，但在循环的底部，我需要事件在预先计算的时间发生。

我的非 UI 线程的一次尝试的高度简化版本（没有异常处理）如下：

public final void run() {

    long loopTime = 2500L;
    long eventTime = (System.nanoTime() / 100000L) + loopTime;

    while (true) {

        calcutionsTakingVaryingAmountOfTime(); // takes 200 millisecs or less

        long eventWait = eventTime - (System.nanoTime() / 100000L);
        Thread.sleep(eventWait / 10L);
        listener.onEvent();

        eventTime = eventTime + loopTime;
    }
}

需要精确计时的是对 listener.onEvent() 的调用。

在上面的示例中，定时变量 loopTime、eventTime 和 eventWait 以十分之一毫秒为单位测量时间。测量当前时间的表达式 (System.nanoTime() / 100000L) 同样以十分之一毫秒为单位。

我绝对确定 calcutionsTakingVaryingAmountOfTime() 总是 花费的时间少于 200 毫秒，并且调用 listener.onEvent() 只需几毫秒。因此，按照目前的情况，将 loopTime 设置为 2500L 时，我的事件应该每 250 毫秒发生一次。

我已经对我的代码（未显示）进行了测试，以将 Thread.sleep() 唤醒时间中的延迟打印到 Log.d() 中。也就是说，我

long latency = (System.nanoTime() / 100000L) - eventTime

在 Thread.sleep() 返回后立即计算，并将其打印到 Log.d()。

当我在模拟器中运行这个程序时，我发现延迟（除以 10 将结果转换为毫秒后）通常在循环中的连续传递中在 1 到 50 毫秒之间跳跃，偶尔会出现延迟值高达半秒。当在实际设备上运行时，情况要好得多，但仍然有点不稳定（即使如此，模拟器的行为让我想知道这是否会发生在用户的设备上）。

为了尝试稳定我的事件并控制延迟，我尝试了其他几种方法：

• 用对 this.wait 的调用替换了 Thread.sleep(eventWait / 10L) 调用(eventWait / 10L) （完全不恰当地使用 wait()，我知道）

• 我在进入循环之前操纵了线程优先级，调用了 Process。 setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_URGENT_AUDIO)就像在所有android库中完成的那样

，但是这些延迟没有任何改善。

稳定事件并将延迟减少到小于 2 或 3 毫秒并且很少出现问题的一种方法是通过轮询替换 Thread.sleep() 调用Loop：

while ((System.nanoTime() / 100000L) < eventTime)
    ;

一方面，我觉得像醉酒的水手一样在自由上花费机器周期是很尴尬的。另一方面，我开始认为没有更好的方法，我应该在轮询循环中燃烧机器周期以减少延迟，并满足我的规范。当然，当我的应用程序进入后台时，我会暂停我的线程，因此这个轮询循环可以工作。但这真是浪费。

任何想法将不胜感激。

Answer 1

我将延迟消息与 Handler 一起用于类似目的。这可能有点矫枉过正。在你的情况下，我会看看 Timer 类。

mTimer = new Timer();
mTimer.scheduleAtFixedRate(new TimerTask() {
    @Override
    public void run() {
        Log.v("TEST", " tick");
    }
}, 0, 250);

这使我在模拟器上的延迟为 +-2 毫秒。