Java任務(wù)定時(shí)執(zhí)行器案例的實(shí)現(xiàn)
??前面的話??
本篇文章將介紹Java多線程案例,定時(shí)器,定時(shí)器就像鬧鐘一樣,等到了指定的時(shí)間,鬧鐘就會(huì)發(fā)出響聲來(lái)提醒您,而定時(shí)器會(huì)執(zhí)行指定的任務(wù)。
??1.定時(shí)器概述
??1.1認(rèn)識(shí)定時(shí)器
java中的定時(shí)器,也可以叫做任務(wù)定時(shí)執(zhí)行器,顧名思義,就是等到了指定的時(shí)間,就去做指定的事情,就像你每周六或周日都要去力扣參加周賽一樣。
所以你如果想要使用定時(shí)器,你需要交代時(shí)間和對(duì)應(yīng)的任務(wù)才行,java標(biāo)準(zhǔn)也提供了帶有定時(shí)器功能的類Timer
。
??1.2Timer類的使用
在java1.8中,Timer給出了四個(gè)構(gòu)造方法,這些構(gòu)造方法可以去指定線程的名字和是否將定時(shí)器內(nèi)部的線程指定為守護(hù)線程。
好了,又出現(xiàn)了一個(gè)新概念,這個(gè)守護(hù)線程是什么鬼?
其實(shí)在java中有兩種線程,一種是用戶線程,另外一種是守護(hù)線程。用戶線程就是普通的線程,守護(hù)線程顧名思義就是守護(hù)用戶線程的線程,可以說(shuō)就是用戶線程的保姆,守護(hù)線程與JVM“共存亡”, 只要存在一個(gè)用戶線程,程序中所有的守護(hù)線程都不會(huì)停止工作,直到最后一個(gè)用戶線程執(zhí)行完畢,守護(hù)線程才會(huì)停止工作。守護(hù)線程最典型的應(yīng)用就是 GC (垃圾回收器),它就是一個(gè)非常稱職的守護(hù)者。
??構(gòu)造方法:
序號(hào) | 構(gòu)造方法 | 說(shuō)明 |
---|---|---|
1 | public Timer() | 無(wú)參數(shù)構(gòu)造方法,默認(rèn)定時(shí)器關(guān)聯(lián)的線程不是守護(hù)線程,線程名字也是默認(rèn)值 |
2 | public Timer(boolean isDaemon) | 指定定時(shí)器中關(guān)聯(lián)的線程是否為守護(hù)線程,如果是,參數(shù)為true |
3 | public Timer(String name) | 指定定時(shí)器關(guān)聯(lián)線程名稱,線程類型默認(rèn)為非守護(hù)線程 |
4 | public Timer(String name, boolean isDaemon) | 指定定時(shí)器關(guān)聯(lián)線程名和線程類型 |
Timer類構(gòu)造時(shí)內(nèi)部也會(huì)創(chuàng)建線程,如果不指定,定時(shí)器對(duì)象內(nèi)部的線程(為了簡(jiǎn)化,就稱為關(guān)聯(lián)線程吧)的類型是用戶線程,而不是守護(hù)線程。
??核心方法:
序號(hào) | 方法 | 說(shuō)明 |
---|---|---|
1 | public void schedule(TimerTask task, long delay) | 指定任務(wù),延遲多久執(zhí)行該任務(wù) |
2 | public void schedule(TimerTask task, Date time) | 指定任務(wù),指定任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間 |
3 | public void schedule(TimerTask task, long delay, long period) | 連續(xù)執(zhí)行指定任務(wù),延遲時(shí)間,連續(xù)執(zhí)行任務(wù)的時(shí)間間隔,毫秒為單位 |
4 | public void schedule(TimerTask task, Date firstTime, long period) | 連續(xù)執(zhí)行指定任務(wù),第一次任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間,連續(xù)執(zhí)行任務(wù)的時(shí)間間隔 |
5 | public void scheduleAtFixedRate(TimerTask task, Date firstTime, long period) | 與方法4作用相同 |
6 | public void scheduleAtFixedRate(TimerTask task, long delay, long period) | 與方法3作用相同 |
7 | public void cancel() | 終止定時(shí)器所有任務(wù),終止執(zhí)行的任務(wù)不受影響 |
??使用演示:
import java.util.Timer; import java.util.TimerTask; import java.util.concurrent.PriorityBlockingQueue; public class TimeProgram { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Timer timer = new Timer(); timer.schedule(new TimerTask() { @Override public void run() { System.out.println("執(zhí)行延后2s執(zhí)行的任務(wù)!"); } }, 2000); timer.schedule(new TimerTask() { @Override public void run() { System.out.println("執(zhí)行延后5s執(zhí)行的任務(wù)!"); } }, 5000); //每秒輸出一個(gè)mian for (int i = 0; i < 5; i++) { System.out.println("main"); Thread.sleep(1000); } } }
??運(yùn)行結(jié)果:
TimerTask類就是專門描述定時(shí)器任務(wù)的一個(gè)抽象類,它實(shí)現(xiàn)了Runnable接口。
public abstract class TimerTask implements Runnable //jdk源碼
下面我們簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)一下定時(shí)器,我們就不用TimerTask了,我們直接使用Runnable,因?yàn)門imerTask實(shí)現(xiàn)了Runnable接口,所以后面測(cè)試我們自己所寫的schedule
方法時(shí),也可以傳入TimerTask類型的引用,既然是簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn),那就不實(shí)現(xiàn)連續(xù)執(zhí)行的功能了。
??2.定時(shí)器的簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)
首先,我們需要建造一個(gè)類,來(lái)描述定時(shí)器的任務(wù),可以使用Runnable加上一個(gè)任務(wù)執(zhí)行的時(shí)間戳就可以了。
??具體清單:
一個(gè)構(gòu)造方法,用來(lái)指定任務(wù)和延遲執(zhí)行時(shí)間。
兩個(gè)獲取方法,用來(lái)給外部對(duì)象獲取該對(duì)象的任務(wù)和執(zhí)行時(shí)間。
實(shí)現(xiàn)比較器,用于定時(shí)器任務(wù)對(duì)象的組織,畢竟,每次需要執(zhí)行時(shí)間最早的任務(wù),需要用到基于小根堆實(shí)現(xiàn)的優(yōu)先隊(duì)列,不,還需要考慮多線程的情況,還是使用優(yōu)先級(jí)阻塞隊(duì)列吧。
//我的任務(wù) class MyTask implements Comparable<MyTask> { //接收具體任務(wù) private Runnable runnable; //執(zhí)行時(shí)的時(shí)間戳 private long time; //構(gòu)造方法 public MyTask(Runnable runnable, int delay) { this.runnable = runnable; this.time = System.currentTimeMillis() + delay; } //執(zhí)行任務(wù) public void run() { this.runnable.run(); } //獲取執(zhí)行時(shí)間 public long getTime() { return this.time; } //實(shí)現(xiàn)comparable接口,方便創(chuàng)建優(yōu)先級(jí)阻塞隊(duì)列 @Override public int compareTo(MyTask o) { return (int) (this.time - o.time); } }
接下來(lái)就要實(shí)現(xiàn)定時(shí)器類了,首先我們需要一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)組織定時(shí)器任務(wù),并且每次都能將時(shí)間最早的任務(wù)找到并執(zhí)行,那么這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)非小根堆莫屬了,也就是優(yōu)先級(jí)隊(duì)列,注意對(duì)自定義類使用優(yōu)先級(jí)隊(duì)列時(shí),一定要實(shí)現(xiàn)比較器。
//每次執(zhí)行任務(wù)時(shí),需要優(yōu)先執(zhí)行時(shí)間在前的任務(wù),即每次執(zhí)行任務(wù)要選擇時(shí)間戳最小的任務(wù),在多線程情況中優(yōu)先級(jí)阻塞隊(duì)列是最佳選擇 private static final PriorityBlockingQueue<MyTask> priorityBlockingQueue = new PriorityBlockingQueue<>();
然后,需要一個(gè)方法將任務(wù)安排在優(yōu)先級(jí)阻塞隊(duì)列中,最后在構(gòu)造定時(shí)器對(duì)象的時(shí)候從優(yōu)先級(jí)阻塞隊(duì)列中取任務(wù)并在指定的時(shí)間執(zhí)行。
按照上圖的邏輯,我們自己實(shí)現(xiàn)的定時(shí)器類需要有一個(gè)線程專門去執(zhí)行任務(wù),執(zhí)行任務(wù)過(guò)程中可能會(huì)遇到執(zhí)行時(shí)間還沒(méi)有到的情況,那么線程必須得等待,線程等待的方法有兩種,一種是wait
另一種是sleep
,這個(gè)案例我們推薦前者,因?yàn)?code>sleep方法不能中途喚醒,這個(gè)案例是有可能需要中途喚醒的,那就是有新任務(wù)插入時(shí),需要重新去優(yōu)先級(jí)阻塞隊(duì)列拿任務(wù)重復(fù)上述操作,這個(gè)喚醒操作可以使用notify
方法實(shí)現(xiàn),所以需要用到wait/notify
組合拳,既然需要使用wait/notify
那么就得有鎖,所以我們可以使用一個(gè)專門的鎖對(duì)象來(lái)加鎖。
??實(shí)現(xiàn)代碼:
//我的定時(shí)類 用來(lái)管理任務(wù) class MyTimer { //專門對(duì)鎖對(duì)象 private final Object locker = new Object(); //每次執(zhí)行任務(wù)時(shí),需要優(yōu)先執(zhí)行時(shí)間在前的任務(wù),即每次執(zhí)行任務(wù)要選擇時(shí)間戳最小的任務(wù),在多線程情況中優(yōu)先級(jí)阻塞隊(duì)列是最佳選擇 private static final PriorityBlockingQueue<MyTask> priorityBlockingQueue = new PriorityBlockingQueue<>(); //安排任務(wù) public void schedule(Runnable runnable, int delay) { //將任務(wù)放入小根堆中 MyTask task = new MyTask(runnable, delay); priorityBlockingQueue.put(task); //每次當(dāng)新任務(wù)加載到阻塞隊(duì)列時(shí),需要中途喚醒線程,因?yàn)樾逻M(jìn)來(lái)的任務(wù)可能是最早需要執(zhí)行的 synchronized (locker) { locker.notify(); } } public MyTimer() { Thread thread = new Thread(() -> { while (true) { try { //加載任務(wù),確定執(zhí)行時(shí)機(jī) MyTask myTask = priorityBlockingQueue.take(); long curTime = System.currentTimeMillis(); //時(shí)間未到,將任務(wù)放回 if (curTime < myTask.getTime()) { synchronized (locker) { priorityBlockingQueue.put(myTask); //放回任務(wù)后,不能立即就再次取該任務(wù)加載,需要設(shè)置一個(gè)再次加載的等待時(shí)間,建議使用wait帶參數(shù)的方法 //因?yàn)閣ait方法可以使用notify進(jìn)行中途喚醒,而sleep不能中途喚醒 int delay = (int)(myTask.getTime() - curTime); locker.wait(delay); } } else { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "線程收到任務(wù),正在執(zhí)行中!"); myTask.run(); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "線程執(zhí)行任務(wù)完畢,正在等待新任務(wù)!"); } } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }); //不要忘了啟動(dòng)線程 thread.start(); } }
??上面是我們實(shí)現(xiàn)定時(shí)器的代碼,我們來(lái)測(cè)試一下:
import java.util.TimerTask; import java.util.concurrent.PriorityBlockingQueue; public class TimeProgram { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { MyTimer timer = new MyTimer(); timer.schedule(new TimerTask() { @Override public void run() { System.out.println("執(zhí)行延后2s執(zhí)行的任務(wù)!"); } }, 2000); timer.schedule(new TimerTask() { @Override public void run() { System.out.println("執(zhí)行延后5s執(zhí)行的任務(wù)!"); } }, 5000); //每秒輸出一個(gè)mian for (int i = 0; i < 5; i++) { System.out.println("main"); Thread.sleep(1000); } } }
??執(zhí)行結(jié)果:
好了,任務(wù)定時(shí)執(zhí)行器你學(xué)會(huì)了嗎?
到此這篇關(guān)于Java任務(wù)定時(shí)執(zhí)行器案例的實(shí)現(xiàn)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java任務(wù)定時(shí)執(zhí)行器內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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