C#中自定义高精度中自定义高精度Timer定时器的实例教程定时器的实例教程
1、背景、背景
在C#里关于定时器的类就有3个：
（1）定义在System.Windows.Forms里
（2）定义在System.Threading.Timer类里
（3）定义在System.Timers.Timer类里
Timer 用于以用户定义的事件间隔触发事件。Windows 计时器是为单线程环境设计的，其中，UI 线程用于执行处理。它要求
用户代码有一个可用的 UI 消息泵，而且总是在同一个线程中操作，或者将调用封送到另一个线程。
使用此计时器时，请使用控件的Tick事件执行轮询操作，或在指定的时间内显示启动画面。每当 Enabled 属性设置为true且
Interval属性大于0时，将引发Tick事件，引发的时间间隔基于Interval属性设置。
System.Windows.Forms.Timer是应用于WinForm中的，他是通过Windows消息机制实现的，类似于VB或Delphi中的Timer控
件，内部使用API SetTimer实现的。他的主要缺点是计时不精确，而且必须有消息循环，Console Application(控制台应用程
式)无法使用。
System.Timers.Timer和System.Threading.Timer很类似，他们是通过.NET Thread Pool实现的，轻量，对应用程式、消息没
有特别的需要。System.Timers.Timer还能够应用于WinForm，完全取代上面的Timer控件。
然而其精度都不高（一般情况下 15ms 左右），难以满足一些场景下的需求。
在进行媒体播放、绘制动画、性能分析以及和硬件交互时，可能需要 10ms 以下精度的定时器。这里不讨论这种需求是否合
理，它是确实存在的问题，也有相当多的地方在讨论，说明这是一个切实的需求。然而，实现它并不是一件轻松的事情。
这里并不涉及内核驱动层面的定时器，只分析在 .NET 托管环境下应用层面的高精度定时器实现。
Windows 不是实时操作系统，所以任何方案都无法绝对保证定时器的精度，只是能尽量减少误差。所以，系统的稳定性不能
完全依赖于定时器，必须考虑失去同步时的处理。
2、等待策略、等待策略
想要实现高精度定时器，必然需要等待和计时两种基础功能。等待用来跳过一定时间间隔，计时可以进行时间检查，用以调整
等待时间。
等待策略实际就是两种：
自旋等待：让 CPU 空转消耗时间，占用大量 CPU 时间，但是时间高度可控。
阻塞等待：线程进入阻塞状态，出让 CPU 时间片，在等待一定时间后再由操作系统调度回到运行状态。阻塞时不占用 CPU，
然而需要操作系统调度，时间难以控制。
可以看到二者各有优劣，应该按照不同需求进行不同的实现。
而计时机制可以说能用的只有一种，就是Stopwatch类。它内部使用了系统 API QueryPerformanceCounter/
QueryPerformanceFrequency来进行高精度计时，依赖于硬件，它的精度可以高达几十纳秒，非常适合用来实现高精度定时
器。
所以难点在于等待策略，下面先分析简单的自旋等待。
2.1自旋等待自旋等待
可以使用Thread.SpinWait(int iteration)来进行自旋，也就是让 CPU 在一个循环里空转，iteration参数是迭代次数。.NET
Framework 中不少同步构造都用到了它，用来等待一小段时间，减少上下文切换的开销。
这里很难根据iteration来计算消耗的时间，因为 CPU 速度可能是动态的。所以需要结合使用Stopwatch。伪代码如下：
var 等待开始时间 = 当前计时;
while ((当前计时 - 等待开始时间) < 需要等待的时间)
{
自旋;
}
写成实际代码：
void Spin(Stopwatch w, int duration)
{
var current = w.ElapsedMilliseconds;
while ((w.ElapsedMilliseconds - current) < duration)
Thread.SpinWait(10);
}
这里的w是一个已经启动的Stopwatch，为了演示简单使用了ElapsedMilliseconds属性，精度是毫秒级的，使用ElapsedTicks
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