Java簡單實(shí)現(xiàn)定時器
本文實(shí)例為大家分享了Java簡單實(shí)現(xiàn)定時器的具體代碼,供大家參考,具體內(nèi)容如下
一、定時器
定時器相當(dāng)于一個任務(wù)管理器。有些任務(wù)可能現(xiàn)在執(zhí)行, 有些任務(wù)可能過1個小時,甚至很久才會執(zhí)行。定時器就是對這些任務(wù)進(jìn)行管理監(jiān)視, 如果一個任務(wù)執(zhí)行時間到了,定時器就會將這個任務(wù)執(zhí)行。 保證所有的任務(wù)都會在合適的時間執(zhí)行。
二、定時器的實(shí)現(xiàn)
對于定時器的實(shí)現(xiàn),我們可以劃分為3個部分。
1、 使用一個Task類描述每一個任務(wù)(里面包含任務(wù)的執(zhí)行方法, 定時時間)。
2、 使用優(yōu)先級隊(duì)列管理這些任務(wù)類。
2.1 我們都知道優(yōu)先級隊(duì)列底層實(shí)現(xiàn)是堆(以小根堆為例), 堆頂?shù)脑厥撬械脑氐淖钚≈怠?我們以任務(wù)的定時時間為比較原則構(gòu)建, 這樣就可以保證堆頂元素的任務(wù)執(zhí)行時間是最短的(這樣的實(shí)現(xiàn),我們需要在Task類內(nèi)部定義比較規(guī)則-即重寫Comparable接口的CompareTo方法)。
2.2 當(dāng)一個任務(wù)執(zhí)行完畢, 就會從優(yōu)先級隊(duì)列取出poll掉, 然后內(nèi)部重新組織保證新的堆頂元素是定時時間最短的。
2.3 如果說堆頂?shù)娜蝿?wù)定時時間還沒有到達(dá)(當(dāng)然后續(xù)的任務(wù)定時時間肯定會更長,不會被執(zhí)行)
3、使用一個線程循環(huán)掃描優(yōu)先級隊(duì)列, 相當(dāng)于一個監(jiān)控線程,循環(huán)判斷堆頂任務(wù)是否滿足執(zhí)行時間。
三、定時器的組成
1、制定任務(wù)類Task
Task類包含任務(wù)的 執(zhí)行方法 和 定時時間。
1.1 執(zhí)行方法我采用封裝Runnable中run方法實(shí)現(xiàn), 這樣做是為了后續(xù)添加任務(wù)時方便寫執(zhí)行邏輯。
1.2 定時時間就是long類型的變量
1.3 制定比較規(guī)則, 后續(xù)優(yōu)先級隊(duì)列中存放的是Task對象(而在內(nèi)部構(gòu)建時,需要比較兩個Task對象的),對于對象的比較, 我們以對象的定時時間為規(guī)則, 制定小根堆。
static class Task implements Comparable<Task>{ //Runnable類中有一個run方法, 通過這個方法實(shí)現(xiàn)任務(wù)的執(zhí)行 private Runnable command; //time表示執(zhí)行的時間 private long time; //構(gòu)造方法 public Task(Runnable command, long time) { this.command = command; this.time = System.currentTimeMillis() + time; //將時間轉(zhuǎn)化為絕對時間 } //執(zhí)行任務(wù)的邏輯 public void run() { command.run(); } //定義比較方法 - 方便后續(xù)的優(yōu)先級隊(duì)列構(gòu)建 @Override public int compareTo(Task o) { return (int)(this.time - o.time); } }
2、監(jiān)管線程&定時器對象Timer
監(jiān)管線程Worker中包含優(yōu)先級隊(duì)列(小根堆)queue 和 循環(huán)監(jiān)管的流程。
Timer對象封裝了監(jiān)管線程Woker 和 任務(wù)的添加方法schedule()
關(guān)于監(jiān)管線程的優(yōu)化
2.1 循環(huán)監(jiān)控存在一個弊端,那就是一直循環(huán)判斷, 占用CPU資源。
(假如堆首任務(wù)的執(zhí)行是1小時后, 再次期間監(jiān)管線程會跑1小時循環(huán)判斷。)
解決方法: 可以通過線程阻塞和喚醒來解決。在下面代碼有詳細(xì)注釋和實(shí)現(xiàn)。
2.1.1 如果任務(wù)1小時后執(zhí)行, 我們讓監(jiān)管線程wait(1小時), 但在此期間如果有新的任務(wù)添加進(jìn)來(可能新的任務(wù)需要等30分鐘就可以執(zhí)行,堆首元素發(fā)生變化) ,這時需要喚醒監(jiān)管線程來重新判斷。(由于wait和notify方法不在用一個類中實(shí)現(xiàn), 我們通過一個Object(mailBox)來阻塞、喚醒)
//檢測線程, 繼承Thread類,重寫內(nèi)部run方法,屬于線程的創(chuàng)建方法之一。 static class Worker extends Thread { //優(yōu)先級隊(duì)列 - JUC包里面 private PriorityBlockingQueue<Task> queue = null; //為了對監(jiān)管線程進(jìn)行阻塞和喚醒,采用同一對象 private Object mailBox = null; //構(gòu)造函數(shù) public Worker(PriorityBlockingQueue<Task> queue, Object mailBox) { this.queue = queue; this.mailBox = mailBox; } @Override public void run() { //實(shí)現(xiàn)具體的執(zhí)行邏輯 while(true) { try { //1、取優(yōu)先級隊(duì)列的隊(duì)首元素 Task task = queue.peek(); //2、比較隊(duì)首的元素的時間是否大于當(dāng)前時間 if(task == null) { continue; } long curTime = System.currentTimeMillis(); if(task.time > curTime) { //時間還沒有到, 由于取出了任務(wù), 需要重新放置回去 //優(yōu)化1: 空循環(huán)等待 - wait(time) 讓線程休眠time時間,然后在執(zhí)行 // 如果在等待期間有新的任務(wù)添加, 這個時候我們喚醒線程, 繼續(xù)判斷(因?yàn)榇嬖谛碌臅r間過短需要立即執(zhí)行) // 這個只需要添加一個新任務(wù)時, 喚醒即可 //優(yōu)化2: 訪問隊(duì)首元素而不是取出, 防止無所謂的刪除、插入。(維護(hù)優(yōu)先級隊(duì)列是有消耗的) long gapTime = task.time - curTime; synchronized (mailBox) { mailBox.wait(gapTime); } } else { //直接執(zhí)行 //如果執(zhí)行到了, 則會刪除頭部元素, 調(diào)用任務(wù)的執(zhí)行過程。 task = queue.take(); task.run(); } } catch(InterruptedException e) { e.printStackTrace(); break; } } } } //定時器簡單實(shí)現(xiàn) static class Timer { //定時器的實(shí)現(xiàn)步驟 //1、用一個類描述任務(wù) //2、用優(yōu)先級隊(duì)列管理這些任務(wù), 比較方法通過任務(wù)的制定時間,每次取隊(duì)首元素 // 隊(duì)首元素是執(zhí)行時間最近的 private PriorityBlockingQueue<Task> queue = new PriorityBlockingQueue<>(); //3、用一個線程來循環(huán)掃描當(dāng)前的阻塞隊(duì)列,判斷隊(duì)首的執(zhí)行時間, 如果執(zhí)行時間到了,那就執(zhí)行。 //4、創(chuàng)建一個Object對象,用于設(shè)置線程阻塞使用的, 存在線程阻塞, 添加任務(wù)時喚醒的操作 private Object mailBox = new Object(); //構(gòu)造函數(shù) public Timer() { //創(chuàng)建線程 Worker worker = new Worker(queue, mailBox); worker.start(); } //4、提供一個方法, 讓調(diào)用者能夠把任務(wù)安排起來 public void schedule(Runnable command, long time) { Task task = new Task(command, time); queue.put(task); synchronized (mailBox) { mailBox.notify(); } } }
3、測試代碼
其中添加了4個任務(wù), 分別是2s、5s、7s、10s后執(zhí)行。
public static void main(String[] args) { Timer timer = new Timer(); timer.schedule(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("郝夢武一號任務(wù)執(zhí)行, 執(zhí)行代號:閃電; 定時時間:2s"); } }, 2000); timer.schedule(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("郝夢武二號任務(wù)執(zhí)行, 執(zhí)行代號:暴風(fēng); 定時時間:5s"); } }, 5000); timer.schedule(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("郝夢武三號任務(wù)執(zhí)行, 執(zhí)行代號:狂風(fēng); 定時時間:7s"); } }, 7000); timer.schedule(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("郝夢武三號任務(wù)執(zhí)行, 執(zhí)行代號:地震; 定時時間:10s"); } }, 10000); }
4、測試結(jié)果
以上就是本文的全部內(nèi)容,希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助,也希望大家多多支持腳本之家。
相關(guān)文章
Mybatis動態(tài)SQL foreach標(biāo)簽用法實(shí)例
這篇文章主要介紹了Mybatis動態(tài)SQL foreach標(biāo)簽用法實(shí)例,文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì),對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值,需要的朋友可以參考下2020-10-10Windows系統(tǒng)下Eclipse搭建ESP32編譯環(huán)境及安裝過程
Ecppse 使用了 ESP-IDF 中的 Makefile 支持。這意味著您需要從創(chuàng)建 ESP-IDF 項(xiàng)目開始。您可以使用 github 中的 idf-template 項(xiàng)目,接下來通過本文給大家介紹Windows系統(tǒng)下Eclipse搭建ESP32編譯環(huán)境及安裝過程,感興趣的朋友一起看看吧2021-10-10SpringBoot應(yīng)用War包形式部署到外部Tomcat的方法
這篇文章主要介紹了SpringBoot應(yīng)用War包形式部署到外部Tomcat的方法,小編覺得挺不錯的,現(xiàn)在分享給大家,也給大家做個參考。一起跟隨小編過來看看吧2018-08-08Spring中的@Autowired、@Qualifier和@Primary注解詳解
這篇文章主要介紹了Spring中的@Autowired、@Qualifier和@Primary注解詳解,@Autowired?注解,可以對類成員變量、方法和構(gòu)造函數(shù)進(jìn)行標(biāo)注,完成自動裝配的工作,@Autowired?是默認(rèn)根據(jù)?byType?進(jìn)行自動裝配的,需要的朋友可以參考下2023-11-11Java 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法系列精講之二叉堆
二叉堆是一種特殊的堆,其實(shí)質(zhì)是完全二叉樹。二叉堆有兩種:最大堆和最小堆。最大堆是指父節(jié)點(diǎn)鍵值總是大于或等于任何一個子節(jié)點(diǎn)的鍵值。而最小堆恰恰相反,指的是父節(jié)點(diǎn)鍵值總是小于任何一個子節(jié)點(diǎn)的鍵值2022-02-02