PeriodicTimer(the new async timer from .NET 6)

在.NET 6 中引入了新 Timer：System.Threading.PeriodicTimer，它和之前的 Timer 相比，最大的区别就是新的 PeriodicTimer 事件处理可以方便地使用异步，消除使用 callback 机制减少使用复杂度。讲解 PeriodicTimer 之前我们先来看以下该怎么使用它：

using var cts = new CancellationTokenSource();
Console.CancelKeyPress += (sender, e) =>
{
    e.Cancel = true;
    cts.Cancel();
};

using var timer = new PeriodicTimer(TimeSpan.FromSeconds(3));
try
{
    while (await timer.WaitForNextTickAsync(cts.Token))
    {
        Console.WriteLine($"触发事件({DateTime.Now:HH:mm:ss})");
    }
}
catch (OperationCanceledException e)
{
    Console.WriteLine("出现异常，运行停止"+e.Message);
}

一般来说 PeriodicTimer 会结合 CancellationToken 来使用，需要注意的是当 CancellationToken 被取消时会抛出 OperationCanceledException 异常，因此需要手动处理异常。另外当 PeriodicTimer 被 Dispose 掉时，这个 timer 就失效且无法恢复，我们来看下面这个示例：

var timer1 = new PeriodicTimer(TimeSpan.FromSeconds(10));
timer1.Dispose();
if (await timer1.WaitForNextTickAsync())
{
    Console.WriteLine("事件执行");
}

上面的代码中在 WaitForNextTickAsync 之前就已经调用了 Dispose()，这时 WaitForNextTickAsync 方法就只能返回 false，因此后续的代码将不会被执行。

在以前的.NET 版本中我们会使用 Timer 来做后台任务，那么在.NET6 中我们同样可以这么做，官方示例代码如下：

public abstract class TimerScheduledService : BackgroundService
{
    private readonly PeriodicTimer _timer;
    private readonly TimeSpan _period;
    protected readonly ILogger Logger;
    protected TimerScheduledService(TimeSpan period, ILogger logger)
    {
        Logger = logger;
        _period = period;
        _timer = new PeriodicTimer(_period);
    }
    protected override async Task ExecuteAsync(CancellationToken stoppingToken)
    {
        try
        {
            while (await _timer.WaitForNextTickAsync(stoppingToken))
            {
                try
                {
                    Logger.LogInformation("Begin execute service");
                    await ExecuteInternal(stoppingToken);
                }
                catch (Exception ex)
                {
                    Logger.LogError(ex, "Execute exception");
                }
                finally
                {
                    Logger.LogInformation("Execute finished");
                }
            }
        }
        catch (OperationCanceledException operationCancelledException)
        {
            Logger.LogWarning(operationCancelledException, "service stopped");
        }
    }
    protected abstract Task ExecuteInternal(CancellationToken stoppingToken);
    public override Task StopAsync(CancellationToken cancellationToken)
    {
        Logger.LogInformation("Service is stopping.");
        _timer.Dispose();
        return base.StopAsync(cancellationToken);
    }
}

public class TimedHealthCheckService : TimerScheduledService
{
    public TimedHealthCheckService(ILogger<TimedHealthCheckService> logger) : base(TimeSpan.FromSeconds(5), logger)
    {
    }
    protected override Task ExecuteInternal(CancellationToken stoppingToken)
    {
        Logger.LogInformation("Executing...");
        return Task.CompletedTask;
    }
}

总结

PeriodicTimer 相比之前的 Timer 来说，有下面几个特点：

1. 没有 callback 来绑定事件；

2. 不会发生重入，只允许有一个消费者，不允许同一个 PeriodicTimer 在不同的地方同时 WaitForNextTickAsync，不需要自己做排他锁来实现不能重入；

3. 异步化。之前的 timer 的 callback 都是同步的，使用新 timer 可以使用异步方法，避免了编写 Sync over Async 代码；

4. Dispose 之后，实例就无法使用，并且 WaitForNextTickAsync 始终返回 false。