java Timer（定時調用、實現固定時間執行）

時間 2019-11-19

標籤 java timer 定時調用實現固定時間執行欄目 Java 简体版

原文原文鏈接

　　最近須要用到定時調用的功能。能夠經過java的Timer類來進行定時調用，下面是有關Timer的一些相關知識。java

　　其實就Timer來說就是一個調度器,而TimerTask呢只是一個實現了run方法的一個類,而具體的TimerTask須要由你本身來實現,例如這樣:api

Timer timer = new Timer();
timer.schedule(new TimerTask() {
        public void run() {
            System.out.println("11232");
        }
}, 200000 , 1000);

　　這裏直接實現一個TimerTask(固然，你能夠實現多個TimerTask，多個TimerTask能夠被一個Timer會被分配到多個 Timer中被調度，後面會說到Timer的實現機制就是說內部的調度機制)，而後編寫run方法，20s後開始執行，每秒執行一次，固然你經過一個 timer對象來操做多個timerTask，其實timerTask自己沒什麼意義，只是和timer集合操做的一個對象，實現它就必然有對應的run 方法，以被調用，他甚至於根本不須要實現Runnable，由於這樣每每混淆視聽了，爲何呢？也是本文要說的重點。

　　在說到timer的原理時，咱們先看看Timer裏面的一些常見方法：數組

一、這個方法是調度一個task，通過delay(ms)後開始進行調度，僅僅調度一次。安全

    public void schedule(TimerTask task, long delay)

二、在指定的時間點time上調度一次。數據結構

public void schedule(TimerTask task, Date time)

三、這個方法是調度一個task，在delay（ms）後開始調度，每次調度完後，最少等待period（ms）後纔開始調度。

public void schedule(TimerTask task, long delay, long period)

四、和上一個方法相似，惟一的區別就是傳入的第二個參數爲第一次調度的時間。

public void schedule(TimerTask task, Date firstTime, long period)

五、調度一個task，在delay(ms)後開始調度，而後每通過period(ms)再次調度， 貌似和方法：schedule是同樣的，其實否則，後面你會根據源碼看到，schedule在計算下一次執行的時間的時候，是經過當前時間（在任務執行前獲得） + 時間片，而 scheduleAtFixedRate方法是經過當前須要執行的時間（也就是計算出如今應該執行的時間）+ 時間片，前者是運行的實際時間，然後者是理論時間點，例如： schedule時間片是5s，那麼理論上會在 五、十、1五、20這些時間片被調度，可是若是因爲某些CPU徵用致使未被調度，假如等到第8s才被第一次調度，那麼 schedule方法計算出來的下一次時間應該是第13s而不是第10s，這樣有可能下次就越到20s後而 被少調度一次或屢次，而 scheduleAtFixedRate方法就是每次理論計算出下一次須要調度的時間用以排序，若第8s被調度，那麼計算出應該是第10s，因此它距離當前時間是2s，那麼再調度隊列排序中，會被優先調度，那麼就 儘可能減小漏掉調度的狀況。

public void scheduleAtFixedRate(TimerTask task, long delay, long period)

六、方法同上，惟一的區別就是第一次調度時間設置爲一個Date時間，而不是當前時間的一個時間片，咱們在源碼中會詳細說明這些內容。

public void scheduleAtFixedRate(TimerTask task, Date firstTime,long period)

源碼部分

首先看Timer的 構造方法有幾種：

構造方法1： 無參構造方法，簡單經過Tiemer爲前綴構造一個線程名稱：

public Timer() {
    this("Timer-" + serialNumber());
}

　　建立的線程不爲主線程，則主線程結束後，timer自動結束，而無需使用cancel來完成對timer的結束。ide

構造方法2： 傳入了是否爲後臺線程，後臺線程當且僅當進程結束時，自動註銷掉。

public Timer(boolean isDaemon) {
    this("Timer-" + serialNumber(), isDaemon);
}

　　另外兩個構造方法負責傳入名稱和將timer啓動：ui

public Timer(String name, boolean isDaemon) {
      thread.setName(name);
      thread.setDaemon(isDaemon);
      thread.start();
  }

　　這裏有一個thread，這個thread很明顯是一個線程，被包裝在了Timer類中，咱們看下這個thread的定義是：this

private TimerThread thread = new TimerThread(queue);

　　而定義TimerThread部分的是：

而定義TimerThread部分的是：

　　看到這裏知道了，Timer內部包裝了一個線程，用來作獨立於外部線程的調度，而TimerThread是一個default類型的，默認狀況下是引用不到的，是被Timer本身所使用的。spa

　　接下來看下有那些屬性

　　除了上面提到的thread，還有一個很重要的屬性是：

private TaskQueue queue = new TaskQueue();

　　看名字就知道是一個隊列，隊列裏面能夠先猜猜看是什麼，那麼大概應該是我要調度的任務吧，先記錄下了，接下來繼續向下看：線程

　　裏面還有一個屬性是： threadReaper，它是Object類型，只是重寫了finalize方法而已，是爲了垃圾回收的時候，將相應的信息回收掉，作GC的回補，也就是當timer線程因爲某種緣由死掉了，而未被cancel，裏面的隊列中的信息須要清空掉，不過咱們一般是不會考慮這個方法的，因此知道java寫這個方法是幹什麼的就好了。

　　接下來看調度方法的實現：

　　對於上面6個調度方法，咱們不作一一列舉，爲何等下你就知道了：

　　來看下方法：

public void schedule(TimerTask task, long delay)

　　的源碼以下：

1 public void schedule(TimerTask task, long delay) {
2        if (delay < 0)
3            throw new IllegalArgumentException("Negative delay.");
4        sched(task, System.currentTimeMillis()+delay, 0);
5    }

　　這裏調用了另外一個方法，將task傳入，第一個參數傳入System.currentTimeMillis()+delay可見爲第一次須要執行的時間的時間點了（若是傳入Date，就是對象.getTime()便可，因此傳入Date的幾個方法就不用多說了），而第三個參數傳入了0，這裏能夠猜下要麼是時間片，要麼是次數啥的，不過等會就知道是什麼了；另外關於方法：sched的內容咱們不着急去看他，先看下重載的方法中是如何作的

　　再看看方法：

public void schedule(TimerTask task, long delay,long period)

　　源碼爲：

public void schedule(TimerTask task, long delay, long period) {
        if (delay < 0)
            throw new IllegalArgumentException("Negative delay.");
        if (period <= 0)
            throw new IllegalArgumentException("Non-positive period.");
        sched(task, System.currentTimeMillis()+delay, -period);
    }

　　看來也調用了方法sched來完成調度，和上面的方法惟一的調度時候的區別是增長了傳入的period，而第一個傳入的是0，因此肯定這個參數爲時間片，而不是次數，注意這個裏的period加了一個負數，也就是取反，也就是咱們開始傳入1000，在調用sched的時候會變成-1000，其實最終閱讀完源碼後你會發現這個算是老外對於一種數字的理解，而並不是有什麼特殊的意義，因此閱讀源碼的時候也有這些困難所在。

　　最後再看個方法是：

public void scheduleAtFixedRate(TimerTasktask,long delay,long period)

　　源碼爲：

public void scheduleAtFixedRate(TimerTask task, long delay, long period) {
       if (delay < 0)
           throw new IllegalArgumentException("Negative delay.");
       if (period <= 0)
           throw new IllegalArgumentException("Non-positive period.");
       sched(task, System.currentTimeMillis()+delay, period);
   }

　　惟一的區別就是在period沒有取反，其實你最終閱讀完源碼，上面的取反沒有什麼特殊的意義，老外不想增長一個參數來表示 scheduleAtFixedRate，而scheduleAtFixedRate和schedule的大部分邏輯代碼一致，所以用了參數的範圍來做爲區分方法，也就是當你傳入的參數不是正數的時候，你調用schedule方法正好是獲得scheduleAtFixedRate的功能，而調用 scheduleAtFixedRate方法的時候獲得的正好是schedule方法的功能，呵呵，這些討論沒什麼意義，討論實質和重點：

　　來看sched方法的實現體：

private void sched(TimerTask task, long time, long period) {
        if (time < 0)
            throw new IllegalArgumentException("Illegal execution time.");
 
        synchronized(queue) {
            if (!thread.newTasksMayBeScheduled)
                throw new IllegalStateException("Timer already cancelled.");
 
            synchronized(task.lock) {
                if (task.state != TimerTask.VIRGIN)
                    throw new IllegalStateException(
                        "Task already scheduled or cancelled");
                task.nextExecutionTime = time;
                task.period = period;
                task.state = TimerTask.SCHEDULED;
            }
 
            queue.add(task);
            if (queue.getMin() == task)
                queue.notify();
        }
    }

　　queue爲一個隊列，咱們先不看他數據結構，看到他在作這個操做的時候，發生了同步，因此在timer級別，這個是線程安全的，最後將task相關的參數賦值，主要包含nextExecutionTime（下一次執行時間），period（時間片），state（狀態），而後將它放入queue隊列中，作一次notify操做，爲何要作notify操做呢？看了後面的代碼你就知道了。

　　簡言之，這裏就是講task放入隊列queue的過程，此時，你可能對queue的結構有些興趣，那麼咱們先來看看queue屬性的結構TaskQueue：

class TaskQueue {
 
    private TimerTask[] queue = new TimerTask[128];
 
    private int size = 0;

　　可見，TaskQueue的結構很簡單，爲一個數組，加一個size，有點像ArrayList，是否是長度就128呢，固然不是，ArrayList能夠擴容，它能夠，只是會形成內存拷貝而已，因此一個Timer來說，只要內部的task個數不超過128是不會形成擴容的；內部提供了add(TimerTask)、size()、getMin()、get(int)、removeMin()、quickRemove(int)、 rescheduleMin(long newTime)、isEmpty()、clear()、fixUp()、fixDown()、heapify()；

實踐部分：

一、經過繼承TimerTask的方式實現

　　必須重寫run方法.

public class MyTask extends TimerTask
{

    @Override
    public void run()
    {
        SimpleDateFormat sdf = null;
        sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS");
        System.out.println("當前時間：" + sdf.format(new Date()));
        
    }
    
}

public class TestTask
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Timer t = new Timer(); // 創建Timer對象
        MyTask task = new MyTask(); //定義任務
        t.schedule(task, 1000,2000);//設置任務的執行，1秒後開始，每2秒執行一次
        
        Calendar cal = Calendar.getInstance();
        cal.set(Calendar.MINUTE, 30);
        
        t.schedule(task, cal.getTime() , 2000);

        
    }
}

二、經過匿名內部類實現

Timer timer = new Timer();  
        timer.scheduleAtFixedRate(new TimerTask() {  
                public void run() {  
                    
                    System.out.println("abc");  
                }  
        }, 1000 , 1000);

　　致謝：感謝您的耐心閱讀！