一、Timer和TimerTask

Timer和TimerTask可以作為線程實現(xiàn)的常見方式，JDK1.5之后定時任務(wù)推薦使用ScheduledThreadPoolExecutor。

1、快速入門

Timer運行在后臺，可以執(zhí)行任務(wù)一次，或定期執(zhí)行任務(wù)。TimerTask類繼承了Runnable接口，因此具備多線程的能力。

一個Timer可以調(diào)度任意多個TimerTask，所有任務(wù)都存儲在一個隊列中順序執(zhí)行，如果需要多個TimerTask并發(fā)執(zhí)行，則需要創(chuàng)建兩個多個Timer。

一個簡單使用Timer的例子如下：

import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;
public class TimerTest { 
    //被執(zhí)行的任務(wù)必須繼承TimerTask，并且實現(xiàn)run方法
    static class MyTimerTask1 extends TimerTask { 
        public void run() { 
            System.out.println("爆炸?。。?); 
        } 
    }    
    public static void main(String[] args) throws ParseException { 
        Timer timer = new Timer(); 
        //1、設(shè)定兩秒后執(zhí)行任務(wù)
        //timer.scheduleAtFixedRate(new MyTimerTask1(), 2000,1000);
        //2、設(shè)定任務(wù)在執(zhí)行時間執(zhí)行，本例設(shè)定時間13:57:00
        SimpleDateFormat dateFormatter = new SimpleDateFormat("yyyy/MM/dd HH:mm:ss"); 
        Date time = dateFormatter.parse("2023/02/11 14:40:00"); 
        timer.schedule(new MyTimerTask1(), time);
    } 
} 

2、schedule與scheduleAtFixedRate使用方法

• schedule(TimerTask task, long delay, long period) --指定任務(wù)執(zhí)行延遲時間
• schedule(TimerTask task, Date time, long period) --指定任務(wù)執(zhí)行時刻
• scheduleAtFixedRate(TimerTask task, long delay, long period)
• scheduleAtFixedRate(TimerTask task, Date firstTime, long period)

3、schedule與scheduleAtFixedRate區(qū)別

1) schedule：

①注重任務(wù)執(zhí)行的平滑度，也就是說任務(wù)隊列中某個任務(wù)執(zhí)行延遲了某個時間，接下來的其余任務(wù)都會延遲相同時間，來最大限度的保證任務(wù)與任務(wù)之間的時間間隔的完整性；

②當程序指定開始時刻(Date time)小于當前系統(tǒng)時刻時，會立即執(zhí)行一次任務(wù)，之后的任務(wù)開始執(zhí)行時間以當前時刻為標準，結(jié)合時間間隔計算得到；

例：計劃任務(wù)程序指定從2023/02/11 18:00:00開始每隔3分鐘執(zhí)行一次任務(wù)。如果該程序在18:00:00之前運行，則計劃任務(wù)程序分別會在18:00:00、18:03:00、18:06:00...等時間點執(zhí)行任務(wù)；如果該程序在18:00:00之后運行，如在18:07:00時刻開始運行程序，計劃任務(wù)程序判斷指定開始執(zhí)行時刻18:00:00小于當前系統(tǒng)時刻，于是立即執(zhí)行一次任務(wù)，接下來任務(wù)時間時刻分別為18:10:00、18:13:00、18:16:00...；而當使用scheduleAtFixedRate執(zhí)行計劃任務(wù)時，無論計劃任務(wù)程序在什么時候運行，所有任務(wù)執(zhí)行的次數(shù)都按照原計劃，不會因為程序執(zhí)行時刻的早晚而改變。而當程序運行時刻比計劃任務(wù)計劃首次執(zhí)行時間晚時，如同樣在18:07:00時刻開始執(zhí)行程序，則計劃任務(wù)程序會立馬計算程序執(zhí)行時刻晚于指定時刻，會立即執(zhí)行(18:07:00-18:00:00)/3+1=3次任務(wù)(代表18:00:00、18:03:00和18:06:00三個時刻執(zhí)行的任務(wù))，接下來任務(wù)執(zhí)行時刻是18:09:00、18:12:00等。

 
import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;
public class TimerRateFix {
    public static void main(String[] args) throws ParseException {
        final SimpleDateFormat dateFormatter = new SimpleDateFormat("yyyy/MM/dd HH:mm:ss"); 
        Date startDate = dateFormatter.parse("2023/02/11 18:00:00"); 
        Timer timer = new Timer(); 
        timer.schedule(new TimerTask(){ 
           public void run() 
           { 
               System.out.println("執(zhí)行任務(wù)，當前時刻：" + dateFormatter.format(new Date())); 
           } 
        },startDate,3*60*1000); 
    }
}

③ 當執(zhí)行任務(wù)的時間間隔t1大于周期間隔t2時，下一次任務(wù)執(zhí)行時間點相對于上一次任務(wù)實際執(zhí)行完成的時間點，每個任務(wù)的執(zhí)行時間會延后，第n個計劃任務(wù)的實際執(zhí)行時間比預(yù)計要延后(t1-t2)*n個時間單位。

例：計劃任務(wù)程序指定從2023/02/11 18:00:00開始每隔5秒執(zhí)行一次任務(wù)，每次任務(wù)執(zhí)行時間為6秒。當程序在18:00:00之前執(zhí)行時，schedule分別會在18:00:00、18:00:06、18:00:12...等時間點執(zhí)行計劃任務(wù)，每隔時間點間隔6秒。原因是根據(jù)計劃，第一個計劃任務(wù)應(yīng)會在18:00:00執(zhí)行，第二個計劃任務(wù)應(yīng)會在18:00:05執(zhí)行，而在18:00:05時間點，第一個任務(wù)才執(zhí)行了5秒，還需要1秒才執(zhí)行結(jié)束，因此第二個任務(wù)不能執(zhí)行，于是等待1秒后在18:00:06時刻執(zhí)行，之后每個任務(wù)均如此，均比原定執(zhí)行時刻有延遲，每個任務(wù)時間間隔為6秒。當使用scheduleAtFixedRate執(zhí)行計劃任務(wù)時，第一個計劃任務(wù)在18:00:00時刻執(zhí)行，第二個會根據(jù)計劃在18:00:05執(zhí)行，第三個會在18:00:10執(zhí)行，每個任務(wù)執(zhí)行時間間隔為5秒，詳細執(zhí)行情況如下圖所示

圖1 schedule與scheduleAtFixedRate任務(wù)執(zhí)行區(qū)別

import java.text.ParseException; 
import java.text.SimpleDateFormat; 
import java.util.Date; 
import java.util.Timer; 
import java.util.TimerTask; 
public class TimerRateTest { 
    public static void main(String[] args) throws ParseException { 
        final SimpleDateFormat dateFormatter = new SimpleDateFormat("yyyy/MM/dd HH:mm:ss"); 
        Timer timer = new Timer(); 
        Date time = dateFormatter.parse("2023/02/11 18:00:00");
        //假設(shè)程序在2023/02/11 18:00:00之前啟動
        //1、使用scheduleAtFixedRate，每個計劃任務(wù)執(zhí)行時間點嚴格為18:00:00、18:00:05、18:00:10...，當任務(wù)執(zhí)行時間大于時間間隔時可能會有并發(fā)情況
        //2、使用schedule，每個計劃任務(wù)執(zhí)行時間點根據(jù)上一個任務(wù)執(zhí)行結(jié)束時間及時間間隔來計算
        //     當任務(wù)執(zhí)行時間t1>時間間隔t2時，第N個計劃任務(wù)執(zhí)行時間點延遲為(t1-t2)*N，執(zhí)行時間點為18:00:00+t2*(N-1)+(t1-t2)*N
        //    當任務(wù)執(zhí)行時間t1<=時間間隔t2時，第N個計劃任務(wù)執(zhí)行時間點無延遲，執(zhí)行時間為原計劃
        timer.scheduleAtFixedRate(new TimerTask(){ 
           public void run() { 
               try { 
                   //每個計劃任務(wù)執(zhí)行時間為6秒
                   Thread.sleep(6000); 
               } catch (InterruptedException e) { 
                   e.printStackTrace(); 
               }
               System.out.println("結(jié)束當前任務(wù)，當前時間："+ dateFormatter.format(new Date())); 
           } 
        },time,5000);  //計劃任務(wù)執(zhí)行時間間隔為5秒
    } 
} 

2)scheduleAtFixedRate:

①注重任務(wù)執(zhí)行的頻度，也就是說計劃任務(wù)程序開始執(zhí)行，每隔任務(wù)執(zhí)行的時間點就已經(jīng)確定，并不會因為某個任務(wù)的延遲而延遲執(zhí)行其他任務(wù)，可以保證任務(wù)執(zhí)行的時間效率；

②當程序指定開始時刻(Date firstTime)小于當前系統(tǒng)時刻時，會立即執(zhí)行任務(wù)，執(zhí)行次數(shù)為(當前系統(tǒng)時刻-指定開始時刻)/時間間隔，之后的任務(wù)開始執(zhí)行時刻與當前系統(tǒng)時刻無關(guān)，仍按照程序指定開始時刻根據(jù)時間間隔計算得到；

③當執(zhí)行任務(wù)的時間間隔t1大于周期間隔t2時，下一次任務(wù)執(zhí)行時間點還是按照原定計劃不變，加入阻塞隊列，等待上一個任務(wù)完成，立即執(zhí)行；只要滿足周期就會加入阻塞隊列。

4、終止Timer線程

1) 調(diào)用Timer.cancle()方法。可以在程序任何地方調(diào)用，甚至在TimerTask中的run方法中調(diào)用；

2) 創(chuàng)建Timer時定義位daemon守護線程，使用new Timer(true)語句；

3) 設(shè)置Timer對象為null，其會自動終止；

4) 調(diào)用System.exit方法，整個程序終止。

5、Timer線程的缺點

1) Timer線程不會捕獲異常，所以TimerTask拋出的未檢查的異常會終止timer線程。如果Timer線程中存在多個計劃任務(wù)，其中一個計劃任務(wù)拋出未檢查的異常，則會引起整個Timer線程結(jié)束，從而導(dǎo)致其他計劃任務(wù)無法得到繼續(xù)執(zhí)行?！　?/p>

2) Timer線程時基于絕對時間(如：2023/02/14 16:06:00)，因此計劃任務(wù)對系統(tǒng)的時間的改變是敏感的。

3) Timer是單線程，如果某個任務(wù)很耗時，可能會影響其他計劃任務(wù)的執(zhí)行。

因此，JDK1.5以上建議使用ScheduledThreadPoolExecutor來代替Timer執(zhí)行計劃任務(wù)?！　　?/p>

二、ScheduledThreadPoolExecutor

ScheduledThreadPoolExecutor是JDK1.5以后推出的類，用于實現(xiàn)定時、重復(fù)執(zhí)行的功能，官方文檔解釋要優(yōu)于Timer。

1、構(gòu)造方法　　

1)ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) 使用給定核心池大小創(chuàng)建一個新定定時線程池

2)ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize, ThreadFactorythreadFactory) 使用給定的初始參數(shù)創(chuàng)建一個新對象，可提供線程創(chuàng)建工廠

private final static ScheduledThreadPoolExecutor schedual = new ScheduledThreadPoolExecutor(1, new ThreadFactory() {
        private AtomicInteger atoInteger = new AtomicInteger(0);
        public Thread newThread(Runnable r) {
            Thread t = new Thread(r);
            t.setName("xxx-Thread "+ atoInteger.getAndIncrement());
            return t;
        }
});

2、調(diào)度方法

1)schedule(Callable callable, long delay, TimeUnit unit); 延遲delay時間后開始執(zhí)行callable

2)scheduleAtFixedRate(Runnable command, long initialDelay, long period, TimeUnit unit); 延遲initialDelay時間后開始執(zhí)行command，并且按照period時間周期性重復(fù)調(diào)用，當任務(wù)執(zhí)行時間大于間隔時間時，之后的任務(wù)都會延遲，此時與Timer中的scheduleAtFixedRate方法類似。

3)scheduleWithFixedDelay(Runnable command, long initialDelay, long delay, TimeUnit unit); 延遲initialDelay時間后開始執(zhí)行command，并且按照period時間周期性重復(fù)調(diào)用，這里的間隔時間delay是等上一個任務(wù)完全執(zhí)行完畢才開始計算。

圖2 ScheduledThreadPoolExecutor.scheduleWithFixedDelay與Timer.scheduleAtFixedRate任務(wù)執(zhí)行區(qū)別

3、與Timer相比，優(yōu)點

1) ScheduledThreadPoolExecutor線程會捕獲任務(wù)重的異常，即使多個計劃任務(wù)中存在某幾個計劃任務(wù)為捕獲異常的情況，也不會影響ScheduledThreadPoolExecutor總線程的工作，不會影響其他計劃任務(wù)的繼續(xù)執(zhí)行。

2)ScheduledThreadPoolExecutor是基于相對時間的，對系統(tǒng)時間的改變不敏感，但是如果執(zhí)行某一絕對時間(如2023/02/14 17:13:06)執(zhí)行任務(wù)（整秒 、整分執(zhí)行任務(wù)），可能不好執(zhí)行，此時可使用Timer。

3) ScheduledThreadPoolExecutor是線程池，如任務(wù)數(shù)過多或某些任務(wù)執(zhí)行時間較長，可自動分配更多的線程來執(zhí)行計劃任務(wù)。

總之，JDK1.5之后，計劃任務(wù)建議使用ScheduledThreadPoolExecutor。

到此這篇關(guān)于Java定時任務(wù)Timer、TimerTask與ScheduledThreadPoolExecutor詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java定時任務(wù)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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