1. 基本概念

java.util.Timer：是一个实用工具类，该类用来调度一个线程(schedule a thread)，使它可以在将来某一时刻执行。 Java的Timer类可以调度一个任务运行一次，或定期循环运行。 Timer tasks should complete quickly. 即定时器中的操作要尽可能花费短的时间。

java.util.TimerTask：是一个抽象类，它实现了Runnable接口。我们需要扩展该类以便创建自己的TimerTask，这个TimerTask可以被Timer调度。

注意：默认, task执行线程不是daemon线程, 任务执行完，主线程（或其他启动定时器的线程）结束时，task线程并没有结束。如果调用者想要快速终止计时器的任务执行线程，调用者应该调用timer.cancel()方法。

public void timerTest() {Timer myTimer = new Timer();myTimer.schedule(new TimerTask() {@Overridepublic void run() {System.out.println("1s后运行");myTimer.cancel(); // 需要手动cancel}}, 1000);
}

2. 源码解析及案例

Timer类是线程安全的，多进程不需要外部同步机制就可以共享同一个Timer对象。创建Timer对象，会创建一个java.util.TaskQueue实例，在执行定时任务时，将taskqueue对象作为锁，在指定时间间隔添加任务，在任何时刻只能有一个线程执行TimerTask。
Timer类使用对象的wait和notify方法来调度任务。

查看Timer源代码：

// TaskQueue队列，内部就是一个TimerTask[]数组
private final TaskQueue queue = new TaskQueue();
// Timer内部维持一个叫TimerThread的线程，传递TaskQueue队列
private final TimerThread thread = new TimerThread(queue);
// 创建Timer即启动线程
public Timer(String name) {thread.setName(name);thread.start();// 启动线程，后面有分析TimerThread的run方法
}public void schedule(TimerTask task, long delay) {if (delay < 0)throw new IllegalArgumentException("Negative delay.");sched(task, System.currentTimeMillis()+delay, 0);
}
// 核心调度方法，time表示执行的绝对时间
private void sched(TimerTask task, long time, long period) {...// timer对象中的queue作为锁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");// 设置下次执行的时间task.nextExecutionTime = time;task.period = period;// 设置task为调度状态task.state = TimerTask.SCHEDULED;}// 将当前待执行的task添加到队列中queue.add(task);// 队列中取出的head task为当前taskif (queue.getMin() == task)// 在任何时刻只能有一个线程执行TimerTaskqueue.notify();}
}

其中Timer中启动的TimerThread的run方法：

private TaskQueue queue;
TimerThread(TaskQueue queue) {this.queue = queue;
}
public void run() {try {mainLoop();} finally {// Someone killed this Thread, behave as if Timer cancelledsynchronized(queue) {newTasksMayBeScheduled = false;queue.clear();  // Eliminate obsolete references}}
}private void mainLoop() {while (true) {try {TimerTask task;boolean taskFired;synchronized(queue) {// 如果queue队列为空，则将线程阻塞，等待taskwhile (queue.isEmpty() && newTasksMayBeScheduled)queue.wait();if (queue.isEmpty())break; // Queue is empty and will forever remain; die// Queue nonempty; look at first evt and do the right thinglong currentTime, executionTime;// 队列中获取tasktask = queue.getMin();synchronized(task.lock) {// 此处说明可以通过cancel()设置终止task的执行，但TimerThread并没有终止if (task.state == TimerTask.CANCELLED) {queue.removeMin(); // 从队列中移除continue;  // No action required, poll queue again}currentTime = System.currentTimeMillis();executionTime = task.nextExecutionTime;if (taskFired = (executionTime<=currentTime)) {if (task.period == 0) { // Non-repeating, removequeue.removeMin();task.state = TimerTask.EXECUTED;} else { // Repeating task, reschedulequeue.rescheduleMin(task.period<0 ? currentTime   - task.period: executionTime + task.period);}}}// 还未到执行时间，则等待相应的时间if (!taskFired) // Task hasn't yet fired; waitqueue.wait(executionTime - currentTime);}if (taskFired)  // Task fired; run it, holding no lockstask.run(); // 执行task的run方法！} catch(InterruptedException e) {}}
}

TimerTask的调度流程：由以上分析可知，当我们创建一个Timer时，同时内部创建了一个TimerThread线程，并启动它，该线程会不断扫描从Timer传递进来的task队列，如果为空，则wait()阻塞该线程；当timer调用shedule方法的时候，将传递的task添加到队列中，同时调用queue.notify()方法唤醒TimerThread线程，则从队列中取出task根据给定的等待时间wait等待，等待完成后执行task.run();启动任务。（这种结构可以应用到简单的爬虫中）

如何终止Timer线程：
默认情况下，创建的timer线程会一直执行，一般通过下面的方式来终止timer线程：

调用timer的cancle方法
把timer线程设置成daemon线程，（new Timer(true)创建daemon线程），在jvm里，如果所有用户线程结束，那么守护线程也会被终止，不过这种方法一般不用。

下面给出一个Timer执行多个task的简单案例：

public void multileTasksShareOneTimer() {Timer myTimer = new Timer();TimerTask task1 = new TimerTask() {@Overridepublic void run() {System.out.println(Thread.currentThread().getName() +" 1s后执行task1");//myTimer.cancel();}};TimerTask task2 = new TimerTask() {@Overridepublic void run() {System.out.println(Thread.currentThread().getName() +" 2s后执行task2");//myTimer.cancel();}};myTimer.schedule(task1, 1000);// task2.cancel();myTimer.schedule(task2, 2000);
}

运行输出：注意此时Timer的TimerThread并没有结束，因为在mainLoop()等待task而wait进入阻塞状态！

如果设置了task2.cancel();则调度执行task2会抛出异常：

定时器实际使用的场景还是很多的，比如下面的，在每天零晨备份数据库，等等。

/*** 每天0晨备份数据库*/
@SuppressWarnings("deprecation")
public void backupDatabase() {Timer timer = new Timer();TimerTask task = new TimerTask() {@Overridepublic void run() {// 备份数据库System.out.println("数据库备份...");// other operation}};Date firstTime = new Date();firstTime.setHours(0);firstTime.setMinutes(0);firstTime.setSeconds(0);long oneDayPeriod = 24 * 60 * 60 * 1000;timer.scheduleAtFixedRate(task, firstTime, oneDayPeriod);// timer.schedule(task, firstTime, oneDayPeriod);
}

最后：如果是简单的定时调度，使用Timer就够了，如果复杂的调度任务，可以考虑使用Quartz

转载请注明出处：Java多线程总结（3）— Timer 和 TimerTask深入分析

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