Java定时器——Timer详解

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Timer详解

Timer和TimerTask用于在后台线程中调度任务的java.util类。TimerTask负责任务的执行，Timer负责任务的调度。

定时功能

Timer提供了三种定时模式：

• 一次性任务
• 按照固定的延迟执行(fixed delay)
• 按照固定的周期执行（fixed rate）

执行一次

Timer提供了两种方法，应用于不同场景：

//在当前时间往后delay个毫秒开始执行
public void schedule(TimerTask task, long delay) {...}
//在指定的time时间点执行
public void schedule(TimerTask task, Date time) {...}

public static void main(String[] args) {
    //定义一个Timer
    Timer timer = new Timer("test-timer");
    //定义一个TimerTask
    TimerTask task = new TimerTask() {
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("任务执行时间：" + new Date() + "------------"
                               + "线程：" + Thread.currentThread().getName());
        }
    };
    long delay = 3000L;
    timer.schedule(task, delay);
    System.out.println("任务添加时间：" + new Date() + "------------"
                       + "线程：" + Thread.currentThread().getName());
}

工作方式：当达到我们指定的时间，执行一次结束

任务虽然运行结束，但进程没有被销毁。并且执行任务的线程名为我们定义的Timer的名称。我们看一下源码：

public class Timer {
    //小顶堆，用来存放timeTask
    private final TaskQueue queue = new TaskQueue();
    
    private final TimerThread thread = new TimerThread(queue);
    
    public Timer(String name) {
        thread.setName(name);
        thread.start();
    }
}

public abstract class TimerTask implements Runnable {
    long nextExecutionTime;
    long period = 0;
    public abstract void run();
}

• TaskQueue：基于小顶堆实现，用来存放timerTask
• TimerThread：任务执行线程，继承Thread类
• nextExecutionTime：假如任务需要多次执行表示下一次执行时间
• period：每次任务执行间隔时间
• run()：我们执行任务的内容

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，通过如下 可以将新启动的 Timer 线程设置为守护线程。我们可以使用以下构造方法（public Timer(boolean isDaemon)或public Timer(String name, boolean isDaemon)）来设置。

Fixed Delay模式

//从当前时间开始delay个毫秒数开始定期执行，周期是period个毫秒数
public void schedule(TimerTask task, long delay, long period) {...}
//从指定的firstTime开始定期执行，往后每次执行的周期是period个毫秒数
public void schedule(TimerTask task, Date firstTime, long period){...}

public static void main(String[] args) {
    Timer timer = new Timer("test-timer");
    MyTimerTask task1 = new MyTimerTask("任务1");
    MyTimerTask task2 = new MyTimerTask("任务2");

    long delay = 1000L;
    long period = 2000L;
    timer.schedule(task1, delay, period);
    timer.schedule(task2, new Date(), period);
}

static class MyTimerTask extends TimerTask {
    private String taskName;

    public MyTimerTask(String taskName) {
        this.taskName = taskName;
    }

    @Override
    public void run() {
        try {
            Thread.sleep(3000L);
        } catch (InterruptedException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
        System.out.println(taskName + "执行时间：" + new Date() + "------------"
                           + "线程：" + Thread.currentThread().getName());
    }
}

工作方式：

• 第一次执行，按照指定时间开始（如果此时TimerThread没有执行其他任务），如有其他任务在执行，那就需要等到其他任务执行完成才能执行
• 第二次执行，每次任务是上一次任务开始执行时间加上执行的period时间。

根据任务运行结果来看，任务1和任务2并没有按照我们所预期的间隔2秒来执行，基本上间隔都是在6秒。而且我们注册在同一Timer的任务，都是使用同一个在同一个线程上执行。TimerTask 是以队列的方式一个一个被顺序运行的，所以执行的时间和预期的时间可能不一致，因为前面的任务可能消耗的时间较长，则后面的任务运行的时间会被延迟。延迟的任务具体开始的时间，就是依据前面任务的"结束时间"

Fixed Rate模式

//从当前时间开始delay个毫秒数开始定期执行，周期是period个毫秒数
public void scheduleAtFixedRate(TimerTask task, long delay, long period) {...}
//从指定的firstTime开始定期执行，往后每次执行的周期是period个毫秒数
public void scheduleAtFixedRate(TimerTask task, Date firstTime, long period){...}

public static void main(String[] args) {
    Timer timer = new Timer("test-timer");
    MyTimerTask task1 = new MyTimerTask("任务1");
    MyTimerTask task2 = new MyTimerTask("任务2");

    long delay = 1000L;
    long period = 5000L;

    timer.scheduleAtFixedRate(task1, delay, period);
    timer.scheduleAtFixedRate(task2, new Date(System.currentTimeMillis() - 1000L), period);
}

static class MyTimerTask extends TimerTask {
    private String taskName;

    public MyTimerTask(String taskName) {
        this.taskName = taskName;
    }

    @Override
    public void run() {
        try {
            Thread.sleep(2000L);
        } catch (InterruptedException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
        System.out.println(taskName + "执行时间：" + new Date() + "------------"
                           + "线程：" + Thread.currentThread().getName());
    }
}

工作方式：

一般情况下和schedule()方法没有什么区别，我们可以观察结果发现任务2第一次和第二次执行相差4秒，我们设置开始时间为当前时间前1秒，scheduleAtFixedRate()当计划时间早于当前时间，则任务立即被运行。