Java Thread Sleep 确切的特定时间量（包括某些进程）

Posted 2023-02-19

【中文标题】Java Thread Sleep 确切的特定时间量（包括某些进程）

【英文标题】：Java Thread Sleep exactly specific amount of time (including some process)

【发布时间】：2021-04-23 05:44:27

【问题描述】：

我正在尝试开发一个模拟，并且主线程应该在每次迭代中正好等待 40 毫秒，因为模拟以 25fps 运行。在这 40ms 中，包含了一些处理时间。这意味着，remaining_time = 40ms - some_process_time。所以我想，我需要使用，例如：

while (true)
  
    long processStartTime = System.currentTimeMillis();
    //some process is going on here...
    remaining_time = 40 - (System.currentTimeMillis() - processStartTime)
    Thread.sleep(remaining_time);
  

在每次迭代中，remaining_time 会根据处理时间发生变化（有时为 1 毫秒，有时为 2 毫秒）。我想使用 VLCJ 将模拟与视频同步。但是一段时间后，无法实现模拟和视频之间的同步。将视频与模拟代码同步的最佳方式是什么？

【问题讨论】：

当您说“必须等待 40ms”时，您的意思是“必须每帧通知，假设 25 fps”吗？如果 VLCJ 提供此功能，最好的同步方式是让 VLCJ 在播放新帧时通知您的代码（或每 X 帧/播放期间达到特定时间码时...）。你检查过 VLCJ 是否有这样的回调功能吗？

如果您正在使用睡眠，那么我怀疑您是否能够依赖每次睡眠到 40 毫秒并假设它会可靠地保持同步。我想您必须（至少定期）查询当前播放位置，然后调整睡眠时间，以便模拟中的点匹配。还要记住 System.nanoTime() 可能会提供更准确的计时，并且 Thread.sleep() 可以任意提前唤醒或比请求的睡眠时间更长。另外，请注意 Thread.sleep(0) 被解释为“无限期睡眠”：如果您正在计算值，请避免这种情况。

【参考方案1】：

如果您无法让 VLCJ 提供回调，那么我建议您尝试采用以下策略：

在每个循环中，查询视频播放器的当前播放位置（我假设您可以这样做）。将此称为“t0”。 计算到那时您应该运行多少帧的模拟，并根据需要运行多少帧才能赶上（平均而言，您希望这是 1） 计算这些模拟帧的时间（使用 System.nanoTime()，因为它通常会更准确）。 （请注意，您仍然只对最接近毫秒的时间感兴趣，只是从 System.nanoTime() 进行测量然后除以 1000000 通常比使用 System.currentTimeMillis() 更准确。您可以 请求在纳秒内睡眠，但我还没有找到真正尊重这一点的系统。） 现在，计算达到 t1 需要多少磨机，即 t0 + 一帧的时间；如果大于 0，则休眠该数量的磨机

所以你睡到一个目标播放点，而不是假设（进程+睡眠）必须等于每帧 40 毫秒。

您的方案的问题是睡眠时间的累积误差。请记住，操作系统并不能保证它会在所请求的毫秒数内完全休眠，并且无论如何，当您以 40 毫秒的顺序计时时，以毫秒为单位的计时仅精确到百分之几！

话虽如此，在实践中，您可能不想在每个循环上逐字查询播放位置（我想如果 VLCJ 库基于本机方法，则会产生性能开销），您可能会发现只是休眠 (每帧 40 处理时间）毫秒 足够准确，例如，一次 10 帧。

【讨论】：

我可以获得 VLCJ 回调。如果使用回调，则会产生性能开销。我需要考虑其他解决方案。谢谢。

【参考方案2】：

您可以通过此更改提高精度

        long startTime=System.currentTimeMillis();
        long count=0;
        while (true)
          
            long processStartTime = System.currentTimeMillis();
            //some process is going on here...
            count++;
            long remaining_time =  startTime+count*40 - processStartTime;
            if (remaining_time>0L)
                Thread.sleep(remaining_time);