Java中的定時(shí)器Timer詳解

更新時(shí)間：2021年08月16日 11:37:58 作者：超新星燃燒

這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了Java定時(shí)器Timer的使用方法，文中示例代碼介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們可以參考一下

Timer中要包含一個(gè)Task類(lèi)，每個(gè)Task就表示一個(gè)具體的任務(wù)實(shí)例，Task里面包含一個(gè)時(shí)間戳（啥時(shí)候執(zhí)行這個(gè)任務(wù)），還包含一個(gè)Runnable實(shí)例（用來(lái)表示任務(wù)具體是啥）。
Timer里面通過(guò)一個(gè)帶優(yōu)先級(jí)的阻塞隊(duì)列，來(lái)組織如干個(gè)task。
這里的優(yōu)先級(jí)是按照時(shí)間的先后來(lái)排優(yōu)先級(jí)，快要到時(shí)間的任務(wù)優(yōu)先級(jí)更高。
也就是給堆加上 wait/notify ，讓它能夠帶阻塞效果。
標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)里提供這樣的隊(duì)列PriorityBlockingQueue
Timer 中還需要一個(gè)專(zhuān)門(mén)的線(xiàn)程，讓這個(gè)線(xiàn)程不停的掃描隊(duì)首元素，看看隊(duì)首元素是不是已經(jīng)可以執(zhí)行了，如果可以執(zhí)行了，就執(zhí)行，反之繼續(xù)在隊(duì)列中等待。

具體如何用代碼實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)定時(shí)器Timer：

一般去設(shè)定時(shí)間的時(shí)候，傳入的時(shí)間，都是一個(gè)時(shí)間間隔

例如：傳入1000 ，就代表從當(dāng)前開(kāi)始過(guò)1000ms之后在執(zhí)行；

而我這里為了后面代碼方便判斷，在這里記錄一下絕對(duì)時(shí)間，這樣this.time里就是一個(gè)標(biāo)志的ms級(jí)時(shí)間戳了，后續(xù)只需要獲取當(dāng)前時(shí)間戳在和這里的time對(duì)比一下就好了。

在這里插入圖片描述

Task 要放到一個(gè)優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中，但是優(yōu)先級(jí)隊(duì)列里面是需要比較優(yōu)先級(jí)的，所以可以讓Task類(lèi)實(shí)現(xiàn)Comparable接口，重寫(xiě)compareTo方法來(lái)進(jìn)行比較。

在這里插入圖片描述

這里希望時(shí)間較小的排在見(jiàn)面。

在這里插入圖片描述

這里獲取一下當(dāng)前時(shí)間currTime，如果當(dāng)前時(shí)間大于等于task里約定的時(shí)間，超過(guò)說(shuō)明時(shí)間到，執(zhí)行任務(wù)，反之沒(méi)到，把取去的

任務(wù)再放回隊(duì)列，繼續(xù)等待。

在這里插入圖片描述

這里還涉及到一個(gè)問(wèn)題：

舉個(gè)例子：假如你早上定了一個(gè)8.30的鬧鐘，8點(diǎn)的時(shí)候你醒了，看了下時(shí)間，還沒(méi)到，你就繼續(xù)睡，

但是這里是while(true)，就意味著每過(guò)一秒鐘就要看一次鬧鐘，8.01看一次，8.02看一次，這樣就會(huì)白白的浪費(fèi)一些資源，這就出現(xiàn)了“盲等”，在等待任務(wù)時(shí)間的過(guò)程中，一直持有著CPU資源~

所以這里就需要優(yōu)化一下：使用wait/notify機(jī)制，就可很好的改善盲等問(wèn)題~

如果取出任務(wù)發(fā)現(xiàn)還沒(méi)到時(shí)間，就wait，等待一定時(shí)間，這里使用的wait()的重載版本，wait()里寫(xiě)一個(gè)參數(shù)，達(dá)到等待時(shí)間，自動(dòng)醒過(guò)來(lái)~ 此時(shí)就大大降低了掃描次數(shù)和成本，

在這里插入圖片描述

這里的notify()，就是保證當(dāng)線(xiàn)程中如果有線(xiàn)程在WAITING狀態(tài)的線(xiàn)程，就需要顯示的喚醒一下線(xiàn)程。

舉個(gè)例子;

如果隊(duì)首元素8.30在執(zhí)行，等待30分鐘，但是此時(shí)，可能突然插入一個(gè)任務(wù)，讓你8.10的時(shí)候去干一件事，如果你8.30再去喚醒的話(huà)，8.10的任務(wù)就來(lái)不及了！

所以每次插入新任務(wù)的時(shí)候，都喚醒一下woeker線(xiàn)程，讓worker線(xiàn)程重新獲取一下隊(duì)首元素，看看接下來(lái)的任務(wù)等待多少時(shí)間合適。

在這里插入圖片描述

//簡(jiǎn)單定時(shí)器
public class TestTimer {
    //每個(gè) Task 實(shí)例 就包含一個(gè)要執(zhí)行的任務(wù)
    //Task 要放到一個(gè)優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中，但是優(yōu)先級(jí)隊(duì)列里面是需要比較優(yōu)先級(jí)的
    static class Task implements Comparable<Task>{
        //什么時(shí)候執(zhí)行
        private long time;
        //執(zhí)行什么任務(wù)
        private  Runnable command;

        public Task(Runnable command ,long time){
            this.command = command;
            this.time = System.currentTimeMillis()+time;
        }

        public void  run(){
        //執(zhí)行Runable 里面的run方法
            command.run();
        }

        @Override
        public int compareTo(Task o) {
            return (int)(this.time - o.time);
        }
    }
    static class Timer{
        //先創(chuàng)建一個(gè)帶優(yōu)先級(jí)的阻塞隊(duì)列
        private PriorityBlockingQueue<Task>  queue = new PriorityBlockingQueue<>();

        //用這個(gè)對(duì)象來(lái)完成線(xiàn)程之間的協(xié)調(diào)任務(wù)
        private Object meilbox = new Object();

        //schedule 方法就是把一個(gè)Task 放在Timer中
        public void schedule(Runnable command,long after){
            Task task = new Task(command,after);
            //將當(dāng)前任務(wù)放入對(duì)列
            queue.put(task);
            //當(dāng)worker 線(xiàn)程中包含wait機(jī)制的時(shí)候，在安排任務(wù)的時(shí)候就需要顯示的喚醒一下
            synchronized (meilbox){
                meilbox.notify();
            }
        }
        //寫(xiě)一個(gè)構(gòu)造方法，創(chuàng)建線(xiàn)程
        public Timer(){
            //創(chuàng)建一個(gè)線(xiàn)程，讓這個(gè)線(xiàn)程去掃描隊(duì)列的隊(duì)首元素，看看能不能執(zhí)行
            Thread worker = new Thread(){
                @Override
                public void run() {
                    //取出隊(duì)首元素，判斷這個(gè)元素能不能執(zhí)行
                    while(true){
                        try {
                            Task task = queue.take();
                            long currTime = System.currentTimeMillis();
                            if(currTime >= task.time){
                                //時(shí)間到，執(zhí)行任務(wù)
                                task.run();
                            }else{
                                //時(shí)間沒(méi)到，繼續(xù)等待
                                queue.put(task);
                                synchronized (meilbox){
                                    meilbox.wait(task.time-currTime);
                                }
                            }
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                }
            };
            worker.start();
        }
    }
}

測(cè)試：

public static void main(String[] args) {
        Timer timer = new Timer();
        Runnable command = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("時(shí)間到了~");
               // timer.schedule(this,3000); 每隔3是就執(zhí)行一次
            }
        };
        System.out.println("安排任務(wù)");
        timer.schedule(command,3000);
    }
}

安排任務(wù)后，等待3s就可以執(zhí)行了

在這里插入圖片描述

這里補(bǔ)充一下Timer原生類(lèi)中的一些方法

schedule(TimerTask task, Date time)　　在指定的日期執(zhí)行一次TimerTask任務(wù)；如果日期time早于當(dāng)前時(shí)間，則立刻執(zhí)行。
schedule(TimerTask task, long delay, long period)　　以當(dāng)前時(shí)間為基準(zhǔn)，延遲指定的毫秒后，再按指定的時(shí)間間隔地?zé)o限次數(shù)的執(zhí)行TimerTask任務(wù)。
schedule(TimerTask task, Date firstTime, long period)　　在指定的日期之后，按指定的時(shí)間間隔地?zé)o限次數(shù)的執(zhí)行TimerTask任務(wù)。
scheduleAtFixedRate(TimerTask task, long delay, long period)　　以當(dāng)前時(shí)間為基準(zhǔn)，延遲指定的毫秒后，再按指定的時(shí)間間隔周期性地?zé)o限次數(shù)的執(zhí)行TimerTask任務(wù)。