定時器在Go語言應(yīng)用中使用非常廣泛，Go語言的標(biāo)準(zhǔn)庫里提供兩種類型的計時器，一種是一次性的定時器Timer，另外一種是周期性的定時器Ticker。本文主要來看一下Timer的用法和實現(xiàn)原理，需要的朋友可以參考以下內(nèi)容，希望對大家有幫助。

Timer

Timer是一種單一事件的定時器，即經(jīng)過指定的時間后觸發(fā)一個事件，因為Timer只執(zhí)行一次就結(jié)束，所以稱為單一事件，這個事件通過其本身提供的channel進行通知觸發(fā)。

timer結(jié)構(gòu)體

通過src/time.sleep.go:Timer定義了Timer數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):

// Timer代表一次定時，時間到達后僅執(zhí)行一個事件。
type Timer struct {
    C <-chan Time
    r runtimeTimer
}

它提供了一個channel，在定時時間到達之前，沒有數(shù)據(jù)寫入timer.C會一直阻塞，直到時間到達，向channel寫入系統(tǒng)時間，阻塞解除，可以從中讀取數(shù)據(jù)，這就是一個事件。

創(chuàng)建定時器

func NewTimer(d Duration) *Timer

通過上面方法指定一個事件即可創(chuàng)建一個Timer,Timer一經(jīng)創(chuàng)建便開始計時，不需要額外的啟動命令。

示例：

func main()  {
	timer := time.NewTimer(time.Second * 5) //設(shè)置超時時間5s

	<- timer.C
	fmt.Println("Time out!")
}

停止定時器

Timer創(chuàng)建后可以隨時停止，停止計時器的方法如下：

func (t *Timer) Stop() bool

其返回值代表定時器有沒有超時：

true：定時器超時前停止，后續(xù)不會再有事件發(fā)送。
false：定時器超時后停止。

示例：

func main()  {
	timer := time.NewTimer(time.Second * 5) //設(shè)置超時時間5s
    timer.Stop()
}

重置定時器

已經(jīng)過期的定時器或者已停止的定時器，可以通過重置動作重新激活，方法如下：

func (t *Timer) Reset(d Duration) bool

重置的動作本質(zhì)上是先停掉定時器，再啟動，其返回值也即是停掉計時器的返回值。

func main()  {
	timer := time.NewTimer(time.Second * 5)

	<- timer.C
	fmt.Println("Time out!")

	timer.Stop() 
	timer.Reset(time.Second*3)  // 重置定時器
}

實現(xiàn)原理

每個Go應(yīng)用程序都有一個協(xié)程專門負責(zé)管理所有的Timer，這個協(xié)程負責(zé)監(jiān)控Timer是否過期，過期后執(zhí)行一個預(yù)定義的動作，這個動作對于Timer而言就是發(fā)送當(dāng)前時間到管道中。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

type Timer struct {
    C <-chan Time
    r runtimeTimer
}

Timer只有兩個成員：

C:channel，上層應(yīng)用根據(jù)此管道接收事件；
r:runtimeTimer定時器，該定時器即系統(tǒng)管理的定時器，上層應(yīng)用不可見。

runtimeTimer

任務(wù)的載體，用于監(jiān)控定時任務(wù)，每創(chuàng)建一個Timer就創(chuàng)建一個runtimeTimer變量，然后把它交給系統(tǒng)進行監(jiān)控，我們通過設(shè)置runtimeTimer過期后的行為來達到定時的目的。

源碼包src/time/sleep.go:runtimeTimer定義了其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：

type runtimeTimer struct {
    tb uintptr                          // 存儲當(dāng)前定時器的數(shù)組地址
    i  int                              // 存儲當(dāng)前定時器的數(shù)組下標(biāo)

    when   int64                        // 當(dāng)前定時器觸發(fā)時間
    period int64                        // 當(dāng)前定時器周期觸發(fā)間隔
    f      func(interface{}, uintptr)   // 定時器觸發(fā)時執(zhí)行的函數(shù)
    arg    interface{}                  // 定時器觸發(fā)時執(zhí)行函數(shù)傳遞的參數(shù)一
    seq    uintptr                      // 定時器觸發(fā)時執(zhí)行函數(shù)傳遞的參數(shù)二(該參數(shù)只在網(wǎng)絡(luò)收發(fā)場景下使用)
}

創(chuàng)建Timer

源碼實現(xiàn)：

func NewTimer(d Duration) *Timer {
    c := make(chan Time, 1)  // 創(chuàng)建一個管道
    t := &Timer{ // 構(gòu)造Timer數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
        C: c,               // 新創(chuàng)建的管道
        r: runtimeTimer{
            when: when(d),  // 觸發(fā)時間
            f:    sendTime, // 觸發(fā)后執(zhí)行函數(shù)sendTime
            arg:  c,        // 觸發(fā)后執(zhí)行函數(shù)sendTime時附帶的參數(shù)
        },
    }
    startTimer(&t.r) // 此處啟動定時器，只是把runtimeTimer放到系統(tǒng)協(xié)程的堆中，由系統(tǒng)協(xié)程維護
    return t
}

NewTimer()只是構(gòu)造了一個Timer，然后把Timer.r通過startTimer()交給系統(tǒng)協(xié)程維護。
C 是一個帶1個容量的chan，這樣做有什么好處呢，原因是chan 無緩沖發(fā)送數(shù)據(jù)就會阻塞，阻塞系統(tǒng)協(xié)程，這顯然是不行的。
回調(diào)函數(shù)設(shè)置為sendTime，執(zhí)行參數(shù)為channel，sendTime就是到點往C 里面發(fā)送當(dāng)前時間的函數(shù)

sendTime實現(xiàn)：

//c interface{} 就是NewTimer 賦值的參數(shù)，就是channel
func sendTime(c interface{}, seq uintptr) {
    select {
    case c.(chan Time) <- Now(): //寫不進去的話，C 已滿，走default 分支
    default:
    }
}

停止Timer

停止Timer，就是把Timer從系統(tǒng)協(xié)程中移除。函數(shù)主要實現(xiàn)如下：

func (t *Timer) Stop() bool {
    return stopTimer(&t.r)
}

stopTimer()即通知系統(tǒng)協(xié)程把該Timer移除，即不再監(jiān)控。系統(tǒng)協(xié)程只是移除Timer并不會關(guān)閉管道，以避免用戶協(xié)程讀取錯誤。

重置Timer

重置Timer時會先把timer從系統(tǒng)協(xié)程中刪除，修改新的時間后重新添加到系統(tǒng)協(xié)程中。

func (t *Timer) Reset(d Duration) bool {
    w := when(d)
    active := stopTimer(&t.r)
    t.r.when = w
    startTimer(&t.r)
    return active
}

補充：golang定時器Ticker

time包下有一個Ticker結(jié)構(gòu)體

// Ticker保管一個通道，并每隔一段時間向其傳遞"tick"。
type Ticker struct {
	C <-chan Time // 周期性傳遞時間信息的通道.
	r runtimeTimer
}

func NewTicker(d Duration) *Ticker{}

NewTicker返回一個新的Ticker，該Ticker包含一個通道字段，并會每隔時間段d，就向該通道發(fā)送當(dāng)時的時間。它會調(diào)整時間間隔或者丟棄tick信息以適應(yīng)反應(yīng)慢的接收者。如果d<=0會panic。關(guān)閉該Ticker可以釋放相關(guān)資源。

func (t *Ticker) Stop()

Stop關(guān)閉一個Ticker。在關(guān)閉后，將不會發(fā)送更多的tick信息。Stop不會關(guān)閉通道t.C，以避免從該通道的讀取不正確的成功。

例子

package main

import (
	"fmt"
	"time"
)

func main() {
	t := time.NewTicker(5 * time.Second) //創(chuàng)建定時器
	defer t.Stop()
    
	go sync(t)
	select {

	}
}

func sync(t *time.Ticker) {
	for {
		// 每5秒中從chan t.C 中讀取一次
		<-t.C
		fmt.Println("執(zhí)行數(shù)據(jù)備份任務(wù):", time.Now().Format("2006-01-02 15:04:05"))
	}
}

到此這篇關(guān)于golang定時器Timer的用法和實現(xiàn)原理解析的文章就介紹到這了,更多相關(guān)golang定時器內(nèi)容請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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