Timer和TimerTask詳解

一、概述

Timer是一種定時器工具，用來在一個後臺線程計劃執行指定任務。它能夠計劃執行一個任務一次或反覆屢次。

TimerTask是一個抽象類，它的子類表明一個能夠被Timer計劃的任務。

簡單的一個例子程序：

import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;

/**
* Simple demo that uses java.util.Timer to schedule a task to execute
* once 5 seconds have passed.
*/

public class Reminder {
    Timer timer;

    public Reminder(int seconds) {
        timer = new Timer();
        timer.schedule(new RemindTask(), seconds*1000);
    }

    class RemindTask extends TimerTask {
        public void run() {
            System.out.println("Time's up!");
            timer.cancel(); //Terminate the timer thread
        }
    }

    public static void main(String args[]) {
        System.out.println("About to schedule task.");
        new Reminder(5);
        System.out.println("Task scheduled.");
    }
}

運行完這個小例子，你會首先發現：

About to schedule task.

5秒鐘以後你會看到：

Time's up!

這個小例子能夠說明一些用Timer線程實現和計劃一個任務的基礎步驟：

一、實現自定義的TimerTask的子類，run方法包含要執行的任務代碼，在這個例子裏，這個子類就是RemindTask。

二、實例化Timer類，建立計時器後臺線程。

三、實例化任務對象（new RemindTask()）

四、制定執行任務。這裏使用schedule方法，第一個參數是TimerTask對象，第二個參數表示開始執行前的延時時間（單位是milliseconds，這裏定義了5000）。還有一種方法能夠指定任務的執行時間，以下例，指定任務在11:01 p.m.執行：

//Get the Date corresponding to 11:01:00 pm today.
Calendar calendar = Calendar.getInstance();
calendar.set(Calendar.HOUR_OF_DAY, 23);
calendar.set(Calendar.MINUTE, 1);
calendar.set(Calendar.SECOND, 0);
Date time = calendar.getTime();

timer = new Timer();
timer.schedule(new RemindTask(), time);

二、終止Timer線程

默認狀況下，只要一個程序的timer線程在運行，那麼這個程序就會保持運行。固然，你能夠經過如下四種方法終止一個timer線程：

一、調用timer的cancle方法。你能夠從程序的任何地方調用此方法，甚至在一個timer task的run方法裏。

二、讓timer線程成爲一個daemon線程（能夠在建立timer時使用new Timer(true)達到這個目地），這樣當程序只有daemon線程的時候，它就會自動終止運行。

三、當timer相關的全部task執行完畢之後，刪除全部此timer對象的引用（置成null），這樣timer線程也會終止。

四、調用System.exit方法，使整個程序（全部線程）終止。

Reminder的例子使用了第一種方式。在這裏不能使用第二種方式，由於這裏須要程序保持運行直到timer的任務執行完成，若是設成daemon，那麼當main線程結束的時候，程序只剩下timer這個daemon線程，因而程序不會等timer線程執行task就終止了。

有些時候，程序的終止與否並不僅與timer線程有關。舉個例子，若是咱們使用AWT來beep，那麼AWT會自動建立一個非daemon線程來保持程序的運行。下面的代碼咱們對Reminder作了修改，加入了beeping功能，因而咱們須要加入System.exit的調用來終止程序。

import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;
import java.awt.Toolkit;

/**
* Simple demo that uses java.util.Timer to schedule a task to execute
* once 5 seconds have passed.
*/

public class ReminderBeep {
    Toolkit toolkit;
    Timer timer;

    public ReminderBeep(int seconds) {
        toolkit = Toolkit.getDefaultToolkit();
        timer = new Timer();
        timer.schedule(new RemindTask(), seconds*1000);
    }

    class RemindTask extends TimerTask {
        public void run() {
            System.out.println("Time's up!");
            toolkit.beep();
            //timer.cancel(); //Not necessary because we call System.exit
            System.exit(0);   //Stops the AWT thread (and everything else)
        }
    }

    public static void main(String args[]) {
        System.out.println("About to schedule task.");
            new ReminderBeep(5);
        System.out.println("Task scheduled.");
    }
}

3.反覆執行一個任務

先看一個例子：

public class AnnoyingBeep {
    Toolkit toolkit;
    Timer timer;

    public AnnoyingBeep() {
        toolkit = Toolkit.getDefaultToolkit();
        timer = new Timer();
        timer.schedule(new RemindTask(),
               0,        //initial delay
               1*1000);  //subsequent rate
    }

    class RemindTask extends TimerTask {
        int numWarningBeeps = 3;

        public void run() {
            if (numWarningBeeps > 0) {
                toolkit.beep();
                System.out.println("Beep!");
                numWarningBeeps--;
            } else {
                toolkit.beep(); 
                System.out.println("Time's up!");
                //timer.cancel(); //Not necessary because we call System.exit
                System.exit(0);   //Stops the AWT thread (and everything else)
            }
        }
    }
    ...
}

執行，你會看到以下輸出：

Task scheduled.

Beep!      

Beep!      //one second after the first beep

Beep!      //one second after the second beep

Time's up! //one second after the third beep

這裏使用了三個參數的schedule方法用來指定task每隔一秒執行一次。以下所列爲全部Timer類用來制定計劃反覆執行task的方法 ：

• schedule(TimerTask task, long delay, long period)

• schedule(TimerTask task, Date time, long period)

• scheduleAtFixedRate(TimerTask task, long delay, long period)

• scheduleAtFixedRate(TimerTask task, Date firstTime, long period)

當計劃反覆執行的任務時，若是你注重任務執行的平滑度，那麼請使用schedule方法，若是你在意的是任務的執行頻度那麼使用scheduleAtFixedRate方法。 例如，這裏使用了schedule方法，這就意味着全部beep之間的時間間隔至少爲1秒，也就是說，若是有一個beap由於某種緣由遲到了（未按計劃執行），那麼餘下的全部beep都要延時執行。若是咱們想讓這個程序正好在3秒之後終止，不管哪個beep由於什麼緣由被延時，那麼咱們須要使用scheduleAtFixedRate方法，這樣當第一個beep遲到時，那麼後面的beep就會以最快的速度緊密執行（最大限度的壓縮間隔時間）。

4.進一步分析schedule和scheduleAtFixedRate

（1）2個參數的schedule在制定任務計劃時， 若是指定的計劃執行時間scheduledExecutionTime<=systemCurrentTime，則task會被當即執行。scheduledExecutionTime不會由於某一個task的過分執行而改變。

（2）3個參數的schedule在制定反覆執行一個task的計劃時，每一次執行這個task的計劃執行時間隨着前一次的實際執行時間而變，也就是scheduledExecutionTime(第n+1次)=realExecutionTime(第n次)+periodTime。也就是說若是第n次執行task時，因爲某種緣由此次執行時間過長，執行完後的systemCurrentTime>=scheduledExecutionTime(第n+1次)，則此時不作時隔等待，當即執行第n+1次task，而接下來的第n+2次task的scheduledExecutionTime(第n+2次)就隨着變成了realExecutionTime(第n+1次)+periodTime。說白了，這個方法更注重保持間隔時間的穩定。

（3）3個參數的scheduleAtFixedRate在制定反覆執行一個task的計劃時，每一次執行這個task的計劃執行時間在最初就被定下來了，也就是scheduledExecutionTime(第n次)=firstExecuteTime+n*periodTime；若是第n次執行task時，因爲某種緣由此次執行時間過長，執行完後的systemCurrentTime>=scheduledExecutionTime(第n+1次)，則此時不作period間隔等待，當即執行第n+1次task，而接下來的第n+2次的task的scheduledExecutionTime(第n+2次)依然仍是firstExecuteTime+（n+2)*periodTime這在第一次執行task就定下來了。說白了，這個方法更注重保持執行頻率的穩定。

5.一些注意的問題

每個Timer僅對應惟一一個線程。

Timer不保證任務執行的十分精確。

Timer類的線程安全的。