java--Timer 定时器
2024-05-17 01:53:28
Timer 定时器
为什么要使用定时器呢？
- 比如说一个web应用，如果这个应用规模很大，那它的日志数据是不是很多。如果一直存下来服务器的存储量怕是不行吧，需要隔一段时间删除，那么就需要一个线程每隔一段时间去删除日志数据。
概念:Java java.util.Timer
Java java.util.Timer是一种定时器工具，用来在一个后台线程计划执行指定任务。它可以计划执行一个任务一次或反复多次.
概念:Java TimerTask
1.TimerTask一个抽象类，它的子类代表一个可以被Timer计划的任务。具体的任务在TimerTask中run接口中实现。通过Timer中的schedule方法启动定时任务。
Timer timer = new Timer();
timer.schedule(new TimerTask() {public void run() {System.out.println("11232");}
}, 200000 , 1000);
Timer 类讲解
Timer.java中含有3个类：Timer、TimerThread、TaskQueue。
TaskQueue
- TaskQueue中存放一些列将要执行的TimerTask，以数组的形式存放，下标约小（注：下标为0不处理，即使用的最小下标为1），则表明优先级越高。
TimerThread
- TimerThread继承Thread类，会一直从TaskQueue中获取下标为1的TimerTask进行执行。并根据该TimerTask是否需要重复执行来决定是否放回到TaskQueue中。
Timer
- Timer用于配置用户期望的任务执行时间、执行次数、执行内容。它内部会配置,调度TimerThread、TaskQueue。
Timer 构造方法:
- Timer timer = new Timer(); //其中会调用this(“Timer-” + serialNumber());, 即它以Timer+序列号为该定时器的名字
- Timer timer = new Timer(String name); //以name作为该定时器的名字
- Timer timer = new Timer(boolean isDeamon); //是否将此定时器作为守护线程执行
- Timer timer = new Timer(name, isDeamon); //定时器名字, 是否为守护线程
创建一个 Timer 对象就是新启动了一个线程，但是这个新启动的线程，并不是守护线程，它一直在后台运行.
运行定时器
- 启动一个定时器实质是启动一个线程
- 所有的task都是TimerTask的子类
- 所有time都是Date类型的日期
- 所有delay和period都是long类型的延迟时间, 单位为毫秒
API:
schedule
timer.schedule(task, time);
在time时间执行task任务1次timer.schedule(task, delay);
在延迟delay毫秒后执行task任务1次timer.schedule(task, firstTime, period);
在firsttime时间执行task1次，之后定期period毫秒时间执行task, 时间如果为过去时间,不会执行过去没有执行的任务, 但是会马上执行timer.schedule(task, delay, period);
在延迟delay后执行task1次，之后定期period毫秒时间执行task, 时间如果为过去时间, 不会执行过去没有执行的任务, 但是会马上执行
scheduleAtFixedRate
- timer.scheduleAtFixedRate(task, firstTime, period);
在firstTime时间执行task一次, 以后每隔period毫秒执行1次, 时间如果为过去时间, 会执行过去没有执行的任务, 但是会马上执行 - timer.scheduleAtFixedRate(task, delay, period);
在delay毫秒后执行task一次, 以后每隔period毫秒执行1次, 时间如果为过去时间, 会执行过去没有执行的任务, 但是会马上执行
启动任务schedule 与 scheduleAtFixedRate的区别
- 方法schedule 和方法 scheduleAtFixedRate 在使用上基本没什么差别，就是 scheduleAtFixedRate 具有追赶执行性，
- 什么意思呢？就是如果任务 在周期性运行过程中被打断了，scheduleAtFixedRate会尝试把之前落下的任务补上运行。而schedule就不管了，接着运行接下来的任务就行了.
1、在指定日期运行定时器任务，只运行一次
如果date日期在今天之前，则启动定时器后，立即运行一次定时任务run方法
如果date日期在今天之后，则启动定时器后，会在指定的将来日期运行一次任务run方法
public static void main(String[] args) throws ParseException {String sdate = "2018-02-14";SimpleDateFormat sf = new SimpleDateFormat("yy-MM-dd");Date date = sf.parse(sdate);Timer timer = new Timer();timer.schedule(new TimerTask() {@Overridepublic void run() {System.out.println("系统正在运行……");}}, date); //在指定的日期运行一次定时任务/*如果date日期在今天之前，则启动定时器后，立即运行一次定时任务run方法*//*如果date日期在今天之后，则启动定时器后，会在指定的将来日期运行一次任务run方法*/}
2、在距当前时刻的一段时间后运行定时器任务，只运行一次
指定启动定时器5s之后运行定时器任务run方法，并且只运行一次
public static void main(String[] args) throws ParseException {Timer timer = new Timer();timer.schedule(new TimerTask() {@Overridepublic void run() {System.out.println("系统正在运行……");}}, 5000); //指定启动定时器5s之后运行定时器任务run方法，并且只运行一次}
3、在指定的时间后，每隔指定的时间，重复运行定时器任务
如果指定的date时间是当天或者今天之前，启动定时器后会立即每隔2s运行一次定时器任务
如果指定的date时间是未来的某天，启动定时器后会在未来的那天开始，每隔2s执行一次定时器任务
public static void main(String[] args) throws ParseException {String sdate = "2018-02-10";SimpleDateFormat sf = new SimpleDateFormat("yy-MM-dd");Date date = sf.parse(sdate);Timer timer = new Timer();timer.schedule(new TimerTask() {@Overridepublic void run() {System.out.println("系统正在运行……");}}, date, 2000);/*如果指定的date时间是当天或者今天之前，启动定时器后会立即每隔2s运行一次定时器任务*//*如果指定的date时间是未来的某天，启动定时器后会在未来的那天开始，每隔2s执行一次定时器任务*/}
4、在距当前时刻的一段指定距离后，每隔指定时间运行一次定时器任务
当启动定时器后，5s之后开始每隔2s执行一次定时器任务
public static void main(String[] args) throws ParseException {Timer timer = new Timer();timer.schedule(new TimerTask() {@Overridepublic void run() {System.out.println("系统正在运行……");}}, 5000, 2000);/*当启动定时器后，5s之后开始每隔2s执行一次定时器任务*/}
停止定时器
停止定时器实质是终止Timer的线程。默认情况下，创建的Timer线程会一直执行，如果要停止的话主要有以下四种方法终止Timer线程：
- 调用Timer的cancel方法；
- 把Timer线程设置成Daemon守护线程，当所有的用户线程结束后，那么守护线程也会被终止；
- 当所有的任务执行结束后，删除对应Timer对象的引用，线程也会被终止；
- 调用System.exit方法终止程序
举例用cancel方法终止Timer线程
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Timer timer = new Timer();timer.schedule(new TimerTask() {@Overridepublic void run() {System.out.println("系统正在运行……");
// timer.cancel(); //可以在任何时刻调用cancel方法终止timer线程}}, 5000, 2000);/*如果主线程不休眠一段时间，就执行了cancel方法，那么定时器还没来得及执行就会被关闭*/Thread.sleep(6000);timer.cancel();}
举例让timer线程成为一个daemon守护线程
- 可以在创建timer时使用new Timer(true)达到这个目地，这样当程序只有daemon线程的时候，它就会自动终止运行。
public static void main(String[] args) throws ParseException {Timer timer = new Timer(true);timer.schedule(new TimerTask() {@Overridepublic void run() {System.out.println("系统正在运行……");}}, 5000, 2000);/*当启动定时器后，5s之后开始每隔2s执行一次定时器任务*/}一些注意的问题
- 每一个Timer仅对应唯一一个线程。
- Timer不保证任务执行的十分精确。
- Timer类的线程安全的。
sched方法:
private void sched(TimerTask task, long time, long period) {if (time < 0)throw new IllegalArgumentException("Illegal execution time.");// Constrain value of period sufficiently to prevent numeric// overflow while still being effectively infinitely large.if (Math.abs(period) > (Long.MAX_VALUE >> 1))period >>= 1;synchronized(queue) {//判断Timer是否已经取消if (!thread.newTasksMayBeScheduled)throw new IllegalStateException("Timer already cancelled.");synchronized(task.lock) {//TimerTask.VIRGIN标记任务没有被调度if (task.state != TimerTask.VIRGIN)throw new IllegalStateException("Task already scheduled or cancelled");//下一次执行时间task.nextExecutionTime = time;//时间片task.period = period;//标记这个任务被安排执行task.state = TimerTask.SCHEDULED;}queue.add(task);if (queue.getMin() == task)//将TimerTask放到队列中，并进行队列排序queue.notify();//如果队列里恰好下标为1的任务为当前的task，则直接唤醒//注意最小的值是从下标为1的获取，queue[0]其实没用到}
}- 数据已经放到queue中了，那么看下是什么时候执行的。在之前Timer的构造函数这块，有一句是：thread.start();说明TimerThread在Timer初始化之后就一直启用着，那看下它的处理。
TimerThread的run() 方法:
public void run() {try {mainLoop(); //主要实现内容} finally {// Someone killed this Thread, behave as if Timer cancelledsynchronized(queue) {newTasksMayBeScheduled = false;queue.clear(); // Eliminate obsolete references}}}/*** The main timer loop. (See class comment.)*/private void mainLoop() {while (true) {try {TimerTask task;boolean taskFired;synchronized(queue) {// Wait for queue to become non-empty//如果队列为空并且是有标志位，则等待。没有标志位的情况为不在需要执行timer了，比如cancel或被gc的时候while (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;//分别是当前时间、理论执行时间task = queue.getMin();//获取就近的tasksynchronized(task.lock) {//如果该task已经被置为cancelled，则将它从队列里面移出if (task.state == TimerTask.CANCELLED) {queue.removeMin();continue; // No action required, poll queue again}currentTime = System.currentTimeMillis();executionTime = task.nextExecutionTime;if (taskFired = (executionTime<=currentTime)) {if (task.period == 0) { // period表示该task是一次性的，用完就移出queue.removeMin();//移出task，这块会有queue的重新排序task.state = TimerTask.EXECUTED;//更新状态为执行中} else {//可重复执行的task操作，将重新计算下次执行时间，并重新排序 //重点，此处解释为什么period分正负：区别schedule方法和scheduleAtFixedRate//如果是负数，则以当前时间为准，往后计算下次执行时间//如果是正数，则以理论时间为准，往后计算下次执行时间queue.rescheduleMin(task.period<0 ? currentTime - task.period: executionTime + task.period);}}}if (!taskFired) // 如果还没到任务执行时间就处于等待queue.wait(executionTime - currentTime);}if (taskFired) // 到执行时间了//执行task中的run方法，而不是start方法，所以并不是另起一个线程进行操作task.run();} catch(InterruptedException e) {//如果是不能捕获的异常，就会有风险了}}}
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