Это зависит от того, каким таймером вы пользуетесь. В BCL есть целый зоопарк различных таймеров, у каждого из них своё поведение. Давайте пройдёмся по ним.
1) System.Timers.Timer
. Он генерирует свои события в потоке, в который его приводит SynchronizingObject
. Если вы не устанавливаете этот самый синхронизирующий объект, то обработчики событий выполняются на пуле потоков и, конечно, могут перекрываться. Тестовая программа (#1):
var timer = new System.Timers.Timer(1000);
int no = 0;
timer.Elapsed += (o, e) =>
{
int local = Interlocked.Increment(ref no);
Console.WriteLine($"Raised #{local} at {e.SignalTime:mm:ss.fff}," +
$" started processing at {DateTime.Now:mm:ss.fff}," +
$" thread #{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
Thread.Sleep(3000);
Console.WriteLine($"#{local} finished processing at {DateTime.Now:mm:ss.fff}");
};
timer.AutoReset = true;
timer.Enabled = true;
производит результат:
Raised #1 at 44:03.992, started processing at 44:03.998, thread #4
Raised #2 at 44:04.997, started processing at 44:04.997, thread #5
Raised #3 at 44:06.001, started processing at 44:06.001, thread #6
#1 finished processing at 44:06.999
Raised #4 at 44:07.002, started processing at 44:07.002, thread #4
#2 finished processing at 44:07.999
Raised #5 at 44:08.003, started processing at 44:08.003, thread #5
#3 finished processing at 44:09.002
Raised #6 at 44:09.003, started processing at 44:09.003, thread #6
#4 finished processing at 44:10.003
Raised #7 at 44:10.007, started processing at 44:10.007, thread #7
#5 finished processing at 44:11.003
Raised #8 at 44:11.012, started processing at 44:11.012, thread #8
#6 finished processing at 44:12.004
Raised #9 at 44:12.013, started processing at 44:12.013, thread #5
#7 finished processing at 44:13.008
Raised #10 at 44:13.014, started processing at 44:13.014, thread #6
#8 finished processing at 44:14.013
Raised #11 at 44:14.015, started processing at 44:14.015, thread #7
#9 finished processing at 44:15.014
Raised #12 at 44:15.016, started processing at 44:15.016, thread #8
Мы видим, что для отправления события используется свободный поток из пула, и если обработчики событий медленные, каждый раз будет использован новый поток.
Если у вас несколько подписок на событие от таймера, то все они будут вызваны последовательно в одном потоке (возможно, своём потоке для каждого из событий). Это приведёт к тому, что соседние события обрабатываются параллельно, а соседние обработчики — последовательно.
Тестируем (#2):
var timer = new System.Timers.Timer(1000);
Dictionary<DateTime, int> eventNum = new Dictionary<DateTime, int>();
void Handler(int hdlr, DateTime eventTime)
{
int num;
lock (eventNum) { if (!eventNum.TryGetValue(eventTime, out num))
eventNum.Add(eventTime, num = eventNum.Values.DefaultIfEmpty().Max() + 1); }
Console.WriteLine($"[{hdlr}] Raised #{num} at {eventTime:mm:ss.fff}," +
$" started processing at {DateTime.Now:mm:ss.fff}," +
$" thread #{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
Thread.Sleep(3000);
Console.WriteLine($"[{hdlr}] #{num} finished processing at {DateTime.Now:mm:ss.fff}");
}
timer.Elapsed += (o, e) => Handler(1, e.SignalTime);
timer.Elapsed += (o, e) => Handler(2, e.SignalTime);
timer.AutoReset = true;
timer.Enabled = true;
Результат:
[1] Raised #1 at 15:17.674, started processing at 15:17.713, thread #4
[1] Raised #2 at 15:18.678, started processing at 15:18.678, thread #5
[1] Raised #3 at 15:19.681, started processing at 15:19.681, thread #6
[1] Raised #4 at 15:20.685, started processing at 15:20.686, thread #7
[1] #1 finished processing at 15:20.714
[2] Raised #1 at 15:17.674, started processing at 15:20.714, thread #4
[1] #2 finished processing at 15:21.679
[2] Raised #2 at 15:18.678, started processing at 15:21.679, thread #5
[1] Raised #5 at 15:21.687, started processing at 15:21.687, thread #8
[1] #3 finished processing at 15:22.682
[2] Raised #3 at 15:19.681, started processing at 15:22.682, thread #6
[1] Raised #6 at 15:22.691, started processing at 15:22.691, thread #9
[1] #4 finished processing at 15:23.687
[2] Raised #4 at 15:20.685, started processing at 15:23.687, thread #7
[1] Raised #7 at 15:23.695, started processing at 15:23.695, thread #10
[2] #1 finished processing at 15:23.715
[2] #2 finished processing at 15:24.680
[1] #5 finished processing at 15:24.688
[2] Raised #5 at 15:21.687, started processing at 15:24.688, thread #8
[1] Raised #8 at 15:24.698, started processing at 15:24.698, thread #11
[2] #3 finished processing at 15:25.683
[1] #6 finished processing at 15:25.691
[2] Raised #6 at 15:22.691, started processing at 15:25.691, thread #9
[1] Raised #9 at 15:25.699, started processing at 15:25.699, thread #4
Если вы установите SynchronizingObject
, то события будут доставляться ему, и будут вызываться в его контексте. Нужный объект типа ISynchronizeInvoke
можно найти в WinForms: там каждый контрол имплементирует этот интерфейс. Поэтому в WinForms-приложении в контексте UI-контрола вы можете сказать просто timer.SynchronizingObject = this;
, и все события будут доставляться в UI-поток. При этом события будут просто добавляться в очередь, ожидающую обработки в UI-потоке. Код (#3)
var timer = new System.Timers.Timer(1000);
int no = 0;
timer.Elapsed += (o, e) =>
{
int local = no++;
Console.WriteLine($"Raised #{local} at {e.SignalTime:mm:ss.fff}," +
$" started processing at {DateTime.Now:mm:ss.fff}," +
$" thread #{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
Thread.Sleep(3000); // тут длинные вычисления
Console.WriteLine($"#{local} finished processing at {DateTime.Now:mm:ss.fff}");
};
timer.AutoReset = true;
timer.SynchronizingObject = this;
timer.Enabled = true;
производит результат:
Raised #0 at 49:30.805, started processing at 49:30.816, thread #1
#0 finished processing at 49:33.818
Raised #1 at 49:31.805, started processing at 49:33.818, thread #1
#1 finished processing at 49:36.818
Raised #2 at 49:32.806, started processing at 49:36.818, thread #1
#2 finished processing at 49:39.819
Raised #3 at 49:33.809, started processing at 49:39.819, thread #1
#3 finished processing at 49:42.820
Raised #4 at 49:34.809, started processing at 49:42.820, thread #1
Вы видите, что события отправляются честно каждую секунду, но поскольку у вас в UI-потоке длинные вычисления (что само по себе плохо), то каждое новое событие начинает работать лишь после окончания предыдущего (то есть, каждые 3 секунды). При этом запросы на обработку накапливаются в очереди, и рано или поздно могут её исчерпать.
Кроме того, проводить длительную синхронную обработку в UI-потоке нехорошо, мы «вешаем» наше приложение. Если мы превратим код в асинхронный (в нашем примере — заменим Thread.Sleep
на await Task.Delay
и добавим async
к обработчику timer.Elapsed
, то UI, конечно, разблокируется, но во время await
'а сможет запуститься следующий обработчик, и мы получаем почти такую же картину с перекрытиями, как и в случаем без SynchronizingObject
(но с работой в одном потоке) (#4):
Raised #1 at 11:37.943, started processing at 11:37.943, thread #1
Raised #2 at 11:38.944, started processing at 11:38.944, thread #1
Raised #3 at 11:39.946, started processing at 11:39.947, thread #1
#0 finished processing at 11:39.962
#1 finished processing at 11:40.943
Raised #4 at 11:40.952, started processing at 11:40.952, thread #1
#2 finished processing at 11:41.956
Raised #5 at 11:41.956, started processing at 11:41.956, thread #1
#3 finished processing at 11:42.956
Raised #6 at 11:42.956, started processing at 11:42.956, thread #1
#4 finished processing at 11:43.953
Для использования в WPF можно написать свою обёртку на Dispatcher
, реализующую ISynchronizeInvoke
, это по идее несложно.
(Обращение к SynchronizingObject
происходит на пуле потоков, так что даже если вы напишете сумасшедшую реализацию ISynchronizeInvoke
, которая на запрос InvokeRequired
всегда возвращает true
, ваши события будут доставляться в потоки из пула, и не будут мешать друг другу.)
Что же произойдёт, если в пуле нет свободных потоков, и таймеру негде выполнить событие? В этом случае вызов таймера будет отложен (а также последующие вызовы) до момента освобождение пула потоков. Вот эксперимент на четырёхядерной машине (#5):
if (!ThreadPool.SetMaxThreads(4, 4))
throw new Exception("oops");
var timer = new System.Timers.Timer(1000);
int no = 0;
void Handler(int hdlr, DateTime eventTime)
{
int num = Interlocked.Increment(ref no);
Console.WriteLine($"Raised #{num} at {eventTime:mm:ss.fff}," +
$" started processing at {DateTime.Now:mm:ss.fff}," +
$" thread #{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
Thread.Sleep(20000);
Console.WriteLine($"[{hdlr}] #{num} finished processing at {DateTime.Now:mm:ss.fff}");
}
timer.Elapsed += (o, e) => Handler(1, e.SignalTime);
timer.AutoReset = true;
timer.Enabled = true;
Это производит такой вывод:
Raised #1 at 56:08.458, started processing at 56:08.499, thread #4
Raised #2 at 56:09.463, started processing at 56:09.463, thread #5
Raised #3 at 56:10.465, started processing at 56:10.465, thread #6
Raised #4 at 56:11.471, started processing at 56:11.475, thread #7
#1 finished processing at 56:28.501
Raised #5 at 56:28.501, started processing at 56:28.501, thread #4
#2 finished processing at 56:29.465
Raised #6 at 56:29.502, started processing at 56:29.502, thread #5
#3 finished processing at 56:30.466
Raised #7 at 56:30.502, started processing at 56:30.502, thread #6
#4 finished processing at 56:31.475
Raised #8 at 56:31.503, started processing at 56:31.503, thread #7
#5 finished processing at 56:48.504
Raised #9 at 56:48.504, started processing at 56:48.504, thread #4
#6 finished processing at 56:49.504
Raised #10 at 56:49.504, started processing at 56:49.504, thread #5
Мы видим, что события (с точки зрения пользователя) начинают просто пропадать. Поэтому допускать исчерпания пула потоков не стоит.
2) System.Threading.Timer
. Здесь доставка событий происходит строго на пуле потоков, и возможен лишь один подписчик. Поведение в случае, когда обработка затягивается, такое же, как и для System.Timers.Timer
: колбек запускается параллельно в разных потоках. Если пул потоков исчерпывается, то запуск откладывается до освобождения потока. Это соответствует вариантам #1 и #5 для System.Timers.Timer
.
3) System.Windows.Forms.Timer
. Здесь, наоборот, доставка событий возможна лишь в UI-поток. Подписчиков может быть сколько угодно, так что у нас возможны варианты #3 и #4. Длительные синхронные обработчики не перекрываются, а заставляют следующую доставку произойти позже. При этом события не накапливаются, а пропускаются: если остановить таймер, новые события не приходят. Это отличается от поведения System.Timers.Timer
. Разница будет видна, если остановить таймер: для System.Timers.Timer
отправленные события будут приходить и после остановки, пока все посланные события не отработают. А для System.Windows.Forms.Timer
после остановки таймера события больше не придут.
Не забывайте, что делать длинную синхронную работу в UI-потоке не комильфо. Если ваш обработчик может продлиться аж до следующего тика, имеет смысл проводить обработку вне UI-потока.
4) System.Windows.Threading.DispatcherTimer
. Это аналог предыдущего таймера, но специально приспособленный для WPF. Так же, как и предыдущий таймер, он доставляет события в UI-поток, подписчиков также может быть сколько угодно, а события не накапливаются. (Значит, возможны лишь варианты #3 и #4.)
В отличие от System.Windows.Forms.Timer
, интервал до следующей отправки события отсчитывается не от момента предыдущей отправки, а от момента окончания всех (синхронных) обработчиков! Это значит, что если обработчик занимает больше времени, чем тик таймера, следующий обработчик будет вызван не сразу по окончанию предыдущего, а после интервала таймера.
Если вы хотите исключить одновременность работы, для таймеров из пула потоков нужно блокировать ресурс (например, при помощи lock
). Для однопоточных синхронных таймеров блокировка, понятно, не нужна. Для асинхронных (async void
) обработчиков вам понадобится асинхронная блокировка ([1], [2]).
но их обработка не должны прерывать друг друга
. Таймер запускает метод-обработчик в новом потоке, следовательно методы-обработчики разных таймеров не должны мешать друг-другу, так как выполняются в разных потоках. Или у Вас из этих методов идет доступ к совместным ресурсам?