Java 如何在 1ms 内精确睡眠答案

【问题标题】：How Java precise sleep under 1msJava 如何在 1ms 内精确睡眠
【发布时间】：2021-12-19 04:56:34
【问题描述】：

我正在研究 swing 和 graphics2D，我遇到了一些问题，如何精确睡眠？

因为对于 144 或 240 fps 的显示器，ms 太长了。使用 4.1667ms Thread.sleep 将导致非常不稳定的结果和时间被缩放。问题是有什么方法可以在 1 毫秒内实现真正的睡眠吗？

我做了一些研究，发现类似Thread.Sleep for less than 1 millisecond

根据帖子，事件睡眠（1）不会准确睡眠1ms，因为我的测试有100次结果：

没有一个是接近的，至少会导致10ms，其中一些甚至超过20ms！

而且 20 毫秒对于 60FPS 的显示器来说也是不可接受的。因为16.67ms是帧率。

我正在寻找 Thread.sleep

public static void sleep(long millis, int nanos)
throws InterruptedException {
    if (millis < 0) {
        throw new IllegalArgumentException("timeout value is negative");
    }

    if (nanos < 0 || nanos > 999999) {
        throw new IllegalArgumentException(
                            "nanosecond timeout value out of range");
    }

    if (nanos >= 500000 || (nanos != 0 && millis == 0)) {
        millis++;
    }

    sleep(millis);
}

我什至不敢相信 java 只是将纳秒视为毫秒，如果超过 0.5 毫秒，而其他诸如 TimeUnit.sleep 或 Object.wait 之类的东西只需调用 thread.sleep 或转换为内部毫秒。那么这是否意味着在 windows 或 linux 或任何非实时操作系统中，没有办法精确睡眠？游戏引擎是如何做到的？

【问题讨论】：

与其尝试针对特定的刷新率进行编程，不如让您的代码尽可能快地运行并传递帧。您应该关注的是确保底层游戏模型与时钟（而不是 fps）同步，请参阅此处了解更多信息：gamedev.stackexchange.com/a/43349 和其他阅读：gamedev.stackexchange.com/questions/1589/…
您的下一个问题将是系统时钟本身。它通常仅准确 +/- 15 毫秒。你不需要这么精确。
你的问题的答案是：你不能。睡眠是不精确的。正如您所指出的，这部分是因为 Linux 不是 RT 操作系统。但即使是这样，在图形应用程序中使用 sleep 通常也是错误的方法。
改看swing Timer类（我觉得不是更精确，只是更合适）
@JFan - 你没抓住重点。请参阅我的评论。

标签： java

【解决方案1】：

你不需要自己睡觉。您应该尽可能快地运行您的代码。监视器将帮助您同步视频输出，您不必让代码等待监视器。

【讨论】：

【解决方案2】：

游戏引擎依赖 Delta 时间来使游戏帧速率独立，Delta 时间不过是上一帧和当前帧之间经过的时间。您可以将增量时间测量为

DeltaTime = 1/FPS

因此，您可以使用此变量通过将其与您的游戏变量相乘来使游戏独立，例如，如果您想移动独立于帧速率的玩家，您可以执行类似的操作

Player.position = Player.position + MovementSpeed * DeltaTime

如果初始 position = 10 , MovementSpeed = 1 如果FPS = 60,DeltaTime = 0.016666667那么1秒后的距离是

Player.position = 10 + 1 * (0.016666667*60) 是 '11' （这里它乘以 60 只是为了适应这样一个事实，即当游戏以 60 FPS 运行时，相同的计算将运行 60 次，因此 Player.position 将更新 0.016666666 60 次）

如果 FPS = 30 , DeltaTime = 0.03333 则 1 秒后移动的距离为 Player.position = 10 + 1*(0.03333*30) 是“11” 所以游戏可以独立于帧率运行

您可以尝试像这样计算 DeltaTime：

//In main Game loop
current time = getSystemTime()
Delta time = current time - old time 
old time = current time // save old time for next loop

【讨论】：

这很有帮助，毕竟我尝试使用 deltaTime 渲染 + selfspin 进行一些持续的逻辑更新以使其工作。但我还有另一个问题：如何实现 VSync 或限制帧速率或“笔记本电脑保存模式”没有自旋的精确睡眠？
搜索双缓冲渲染以获取有关 Vsync 的更多信息。