使用 Thread.Sleep() 实现心跳

Question

在我的应用程序中，我有一个“心跳”功能，目前以以下方式在长时间运行的线程中实现（伪代码）：

while (shouldBeRunning)
{
    Thread.Sleep(smallInterval);

    if (DateTime.UtcNow - lastHeartbeat > heartbeatInterval)
    {
        sendHeartbeat();
        lastHeartbeat = DateTime.UtcNow;
    } 
}

现在，当我的应用程序正在经历一些密集的CPU时间（几分钟的繁重计算，其中CPU 被占用 > 90%），心跳会延迟，即使smallInterval <<心跳间隔。

计算一些数字：heartbeatInterval 为 60 秒，lastHeartbeat 为 0.1 秒，报告的延迟最多可达 15 秒。因此，根据我的理解，这意味着当 CPU 非常繁忙时，Sleep(10) 可以像 Sleep(15000) 一样持续。

我已经尝试将线程优先级设置为AboveNormal - 如何改进我的设计以避免此类问题？

Answer 1

有什么原因不能为此使用计时器吗？您可以使用三种类型，我通常选择 System.Timers.Timer。以下文章讨论了这些差异：

http://msdn.microsoft.com/en -us/magazine/cc164015.aspx

本质上，计时器将允许您设置一个具有周期性间隔的计时器，并在该时间段过去时触发一个事件。然后，您可以使用调用 sendHeartbeat() 的委托来订阅该事件。

计时器应该可以更好地为您服务，因为它们不会像睡眠线程那样受到 CPU 负载的影响。它的优点是代码更简洁（计时器设置非常简单且可读），并且您不会有多余的线程。

Answer 2

您似乎正在尝试重新发明计时器类之一。

例如，使用 System.Timers.Timer 怎么样？

var timer = new System.Timers.Timer(smallInterval);
timer.Elapsed += (s, a) => sendHeartbeat;
timer.Enabled = true;

据猜测，这里的问题之一可能是当 CPU 处于负载状态时线程被调度的频率。您的计时器实现本质上是单线程和块的。迁移到其中一个框架计时器应该可以缓解这种情况，因为（以上面的计时器为例）经过的事件是在线程池线程上引发的，线程池线程有很多。

Answer 3

不幸的是，Windows 不是实时操作系统，因此无法保证线程何时执行。 Thread.Sleep() 仅安排线程下次应该被唤醒的最早时间，由操作系统在有空闲时间片时唤醒线程。唤醒休眠线程的确切标准可能没有记录，以便 Window 内核团队可以根据他们认为合适的方式更改实现。

我不确定计时器对象是否会解决这个问题，因为计时器到期后仍然需要激活心跳线程。

一种解决方案是提高心跳线程的优先级，以便它有机会更频繁地执行。

然而，心跳通常用于确定子系统是否陷入无限循环等，因此它们通常优先级较低。当您有 CPU 密集型部分时，请在关键点执行 Thread.Sleep (0) 以允许较低优先级线程有机会执行。