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Java定時(shí)/延時(shí)任務(wù)之Timer用法詳解

更新時(shí)間：2024年12月15日 10:37:12 作者：JWASX

在?Java?Development?Kit?(JDK)?中,java.util.Timer?是一個(gè)用于調(diào)度任務(wù)的工具類,本文主要來和大家聊聊Timer的用法,有需要的小伙伴可以了解下

3.1 固定延時(shí) - public void schedule(TimerTask task, long delay, long period)
3.2 固定延時(shí) - public void schedule(TimerTask task, Date firstTime, long period)
3.3 固定速率 - public void scheduleAtFixedRate(TimerTask task, long delay, long period)
3.4 固定速率 - public void scheduleAtFixedRate(TimerTask task, Date firstTime, long period)
3.5 非周期任務(wù) - public void schedule(TimerTask task, Date time)
3.6 非周期任務(wù) - schedule(TimerTask task, long delay)

1. 概要

上一篇文章地址：定時(shí)/延時(shí)任務(wù)-自己實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡單的定時(shí)器

在上一篇文章中，我們自己實(shí)現(xiàn)了一個(gè)簡單的 Timer 并提出了一些缺點(diǎn)，下面我們就來看看 JDK 中的 Timer 用法

2. 簡述

在 Java Development Kit (JDK) 中，java.util.Timer 是一個(gè)用于調(diào)度任務(wù)的工具類。Timer 類使用一個(gè)后臺線程來遍歷隊(duì)列中的任務(wù)，同時(shí)可以按照固定的延時(shí)或者固定的速率來重復(fù)執(zhí)行。

首先在介紹 Timer 的 API 之前，先來看兩個(gè)概念：

2.1 固定速率

固定速率策略表示任務(wù)在固定的時(shí)間間隔內(nèi)重復(fù)執(zhí)行，不管任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間有多長，如果任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間超過了時(shí)間間隔，那么下一個(gè)任務(wù)會在當(dāng)前任務(wù)執(zhí)行完畢之后就會馬上開始執(zhí)行，下面是一個(gè)例子：假設(shè)我們設(shè)置了一個(gè)固定速率為 5 的任務(wù)，從 0s 開始執(zhí)行，也就是說這個(gè)任務(wù) 5s 執(zhí)行一次：

第一次執(zhí)行：在 0s 開始執(zhí)行一次，假設(shè)執(zhí)行時(shí)間是 3s
第二次執(zhí)行：在 5s 開始執(zhí)行第二次，假設(shè)執(zhí)行的時(shí)候被阻塞了，執(zhí)行了 8s
第三次執(zhí)行：在 13s 開始執(zhí)行第三次，假設(shè)執(zhí)行的時(shí)候被阻塞了，執(zhí)行了 3s
第四次執(zhí)行：在 16s 開始執(zhí)行第四次，假設(shè)執(zhí)行的時(shí)候沒有被阻塞
第四次執(zhí)行：在 20s 開始執(zhí)行第五次，假設(shè)執(zhí)行的時(shí)候沒有被阻塞
…

看了上面的過程分析，你可能有點(diǎn)懵，沒關(guān)系，等到下面的時(shí)候會有例子并解釋

2.2 固定延時(shí)

固定延時(shí) 策略表示任務(wù)在當(dāng)前任務(wù)執(zhí)行完成之后，固定延時(shí)一段時(shí)間再執(zhí)行下一個(gè)任務(wù)，下面是一個(gè)例子：假設(shè)我們設(shè)置了一個(gè)固定速率為 5 的任務(wù)，從 0s 開始執(zhí)行，也就是說這個(gè)任務(wù) 5s 執(zhí)行一次：

第一次執(zhí)行：在 0s 開始執(zhí)行一次，假設(shè)執(zhí)行時(shí)間是 3s
第二次執(zhí)行：在 5s 開始執(zhí)行第二次，假設(shè)執(zhí)行的時(shí)候被阻塞了，執(zhí)行了 8s
第三次執(zhí)行：在 13s 開始執(zhí)行第三次，假設(shè)執(zhí)行的時(shí)候被阻塞了，執(zhí)行了 3s
第四次執(zhí)行：在 18s 開始執(zhí)行第四次，假設(shè)執(zhí)行的時(shí)候沒有被阻塞
第四次執(zhí)行：在 23s 開始執(zhí)行第五次，假設(shè)執(zhí)行的時(shí)候沒有被阻塞
…

2.3 區(qū)別

看了上面兩種方式的分析，可以做一個(gè)小的總結(jié)：

固定速率：任務(wù)會按照固定時(shí)間間隔執(zhí)行，如果任務(wù)執(zhí)行的時(shí)間大于時(shí)間間隔，那么下一個(gè)任務(wù)會馬上執(zhí)行

固定延時(shí)：任務(wù)會按照固定延時(shí)執(zhí)行，如果任務(wù)執(zhí)行的時(shí)間小于時(shí)間間隔，那么兩次任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間間隔就是設(shè)置的延時(shí)；如果任務(wù)執(zhí)行的時(shí)間大于時(shí)間間隔，那么兩次任務(wù)執(zhí)行的時(shí)間間隔就是任務(wù)執(zhí)行的時(shí)間，也就是說下一次任務(wù)會馬上執(zhí)行

固定速率這種方式比適合用于嚴(yán)格要求按照時(shí)間間隔執(zhí)行的任務(wù)，比如心跳探測、數(shù)據(jù)收集等…

固定延時(shí) 執(zhí)行任務(wù)的時(shí)間不固定，但是得確保每一次任務(wù)執(zhí)行完之后有一定時(shí)間間隔再執(zhí)行下一次的任務(wù)，比如日志收集、數(shù)據(jù)清理等…

3. Timer 的用法

下面我們就來介紹下 Timer 的幾個(gè) API 的用法

3.1 固定延時(shí) - public void schedule(TimerTask task, long delay, long period)

這個(gè) API 的意思是：延時(shí) delay 后開始按照 period 的間隔執(zhí)行

public class Pra {

    public static void main(String[] args) {
        Timer timer = new Timer();
        timer.schedule(new TimerTask() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    System.out.println("Thread-Current: " + Thread.currentThread().getName() + ", time = " + getTime());
                    if(Math.random() < 0.5){
                        System.out.println("sleep: 3s");
                        Thread.sleep(3000);
                    } else {
                        System.out.println("sleep: 8s");
                        Thread.sleep(8000);
                    }

                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }, 0, 5000);
    }

    private static String getTime() {
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss:SSS");
        return sdf.format(new Date());
    }

}

輸出結(jié)果如下：

3.1.1 解釋

解釋：Timer 源碼中對于任務(wù)的添加是線程被喚醒后獲取到任務(wù)，之后就會立馬計(jì)算出下一次該任務(wù)的調(diào)度時(shí)間加入隊(duì)列中

有了上面的基礎(chǔ)再來看輸出，這就是為什么任務(wù)執(zhí)行了 3s 最終還是在 49s 就開始執(zhí)行下一個(gè)任務(wù)，因?yàn)?44s 執(zhí)行任務(wù)的時(shí)候會根據(jù)當(dāng)前執(zhí)行時(shí)間算出下一個(gè)任務(wù)執(zhí)行時(shí)間應(yīng)該是 44 + 5 = 49s，而第二個(gè)任務(wù) 49s 執(zhí)行的時(shí)候會算出下一個(gè)任務(wù)執(zhí)行時(shí)間是 49 + 5 = 54s，但是由于任務(wù)執(zhí)行時(shí)間長達(dá) 8s，導(dǎo)致下一個(gè)任務(wù)根本沒時(shí)間被調(diào)度，所以只能在 57s 執(zhí)行完之后去看隊(duì)列，發(fā)現(xiàn)隊(duì)列里面 54s 的任務(wù)早就到時(shí)間了，這時(shí)候算出下一個(gè)任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間是 57 + 5 = 02s，于是把這個(gè)任務(wù)加入到隊(duì)列中，然后立馬調(diào)度這個(gè) 54s 的任務(wù)，以此類推

你可能會有疑問：如果我任務(wù)執(zhí)行時(shí)間是 8s，任務(wù)間隔是 3s，不會導(dǎo)致執(zhí)行完一個(gè)任務(wù)之后隊(duì)列中會有多個(gè)沒有執(zhí)行的任務(wù)嗎？并不會，因?yàn)楣潭ㄑ訒r(shí)是按照當(dāng)前時(shí)間來算下一個(gè)任務(wù)的計(jì)算時(shí)間，所以任務(wù)執(zhí)行時(shí)間大于任務(wù)間隔時(shí)間的前提下，不管你間隔多少，都是以任務(wù)執(zhí)行時(shí)間為主

但是對于固定速率又不一樣了，這個(gè)我們下面會說

3.2 固定延時(shí) - public void schedule(TimerTask task, Date firstTime, long period)

顧名思義，就是設(shè)置一個(gè)第一次啟動的時(shí)間點(diǎn)，然后以 period 的延時(shí)執(zhí)行，看下面的例子：

public class Pra {

    public static void main(String[] args) {
        Timer timer = new Timer();
        System.out.println("start time = " + getTime());
        timer.schedule(new TimerTask() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    System.out.println("Thread-Current: " + Thread.currentThread().getName() + ", time = " + getTime());
                    if(Math.random() < 0.5){
                        System.out.println("sleep: 3s");
                        Thread.sleep(3000);
                    } else {
                        System.out.println("sleep: 8s");
                        Thread.sleep(8000);
                    }

                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }, new Date(System.currentTimeMillis() + 10000), 5000);
    }

    private static String getTime() {
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss:SSS");
        return sdf.format(new Date());
    }

}

上面 3.1 已經(jīng)有解釋了

3.3 固定速率 - public void scheduleAtFixedRate(TimerTask task, long delay, long period)

當(dāng)前延時(shí) delay 開始，接著每次執(zhí)行的間隔是 period

public class Pra {

    public static void main(String[] args) {
        Timer timer = new Timer();
        timer.scheduleAtFixedRate(new TimerTask() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    System.out.println("Thread-Current: " + Thread.currentThread().getName() + ", time = " + getTime());
                    if(Math.random() < 0.5){
                        System.out.println("sleep: 3s");
                        Thread.sleep(3000);
                    } else {
                        System.out.println("sleep: 8s");
                        Thread.sleep(8000);
                    }

                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }, 0, 5000);
    }

    private static String getTime() {
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss:SSS");
        return sdf.format(new Date());
    }

}

3.3.1 解釋

1.首先在 27s 開始執(zhí)行第一次，然后往隊(duì)列立馬加入一個(gè) 32s 的下一次執(zhí)行的任務(wù)，當(dāng)前任務(wù)執(zhí)行時(shí)間 3s

2. 第二次在 32s 開始執(zhí)行第而次，然后往隊(duì)列立馬加入一個(gè) 37s 的下一次執(zhí)行的任務(wù)，當(dāng)前任務(wù)執(zhí)行時(shí)間 8s

3. 第三次執(zhí)行，當(dāng) 工作線程執(zhí)行上一個(gè)任務(wù)之后已經(jīng)到 40s 了，由于 40s 已經(jīng)超過了 37s 的延時(shí)任務(wù)執(zhí)行時(shí)間，于是會立馬開始執(zhí)行，這時(shí)候往隊(duì)列里面添加一個(gè) 42s 執(zhí)行的任務(wù)（下一次執(zhí)行）

4. 第四次執(zhí)行，當(dāng)前任務(wù)執(zhí)行時(shí)間 3s，執(zhí)行完已經(jīng) 43s 了，這時(shí)候執(zhí)行結(jié)束會發(fā)現(xiàn)隊(duì)列里面的 42s 的任務(wù)已經(jīng)過期了，就會往隊(duì)列立馬添加一個(gè) 47s 的任務(wù)（下一次執(zhí)行），然后立馬開始執(zhí)行，所以第四次執(zhí)行時(shí)間是 43s

5. 第四次執(zhí)行的時(shí)間是 3s ，執(zhí)行完任務(wù)是 46s，這時(shí)候沒到 47s，所以沒有到下一次任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間，繼續(xù)等待到 47s 執(zhí)行第五次任務(wù)

3.4 固定速率 - public void scheduleAtFixedRate(TimerTask task, Date firstTime, long period)

和上面一樣就是選擇某個(gè)首次執(zhí)行時(shí)間點(diǎn)開始執(zhí)行，后續(xù)速率 period

public class Pra {

    public static void main(String[] args) {
        Timer timer = new Timer();
        System.out.println("start time = " + getTime());
        timer.scheduleAtFixedRate(new TimerTask() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    System.out.println("Thread-Current: " + Thread.currentThread().getName() + ", time = " + getTime());
                    if(Math.random() < 0.5){
                        System.out.println("sleep: 3s");
                        Thread.sleep(3000);
                    } else {
                        System.out.println("sleep: 8s");
                        Thread.sleep(8000);
                    }

                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }, new Date(), 5000);
    }

    private static String getTime() {
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss:SSS");
        return sdf.format(new Date());
    }

}

3.5 非周期任務(wù) - public void schedule(TimerTask task, Date time)

上面都是周期任務(wù)，下面這兩個(gè)就是非周期任務(wù)，顧名思義就是只執(zhí)行一次的任務(wù)，來看例子：

public class Pra {

    public static void main(String[] args) {
        Timer timer = new Timer();
        System.out.println("start time = " + getTime());
        timer.schedule(new TimerTask() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    System.out.println("Thread-Current: " + Thread.currentThread().getName() + ", time = " + getTime());
                    if(Math.random() < 0.5){
                        System.out.println("sleep: 3s");
                        Thread.sleep(3000);
                    } else {
                        System.out.println("sleep: 8s");
                        Thread.sleep(8000);
                    }

                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }, new Date(System.currentTimeMillis() + 10000));
    }

    private static String getTime() {
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss:SSS");
        return sdf.format(new Date());
    }

}

3.6 非周期任務(wù) - schedule(TimerTask task, long delay)

延遲 delay 時(shí)間之后開始執(zhí)行

public class Pra {

    public static void main(String[] args) {
        Timer timer = new Timer();
        System.out.println("start time = " + getTime());
        timer.schedule(new TimerTask() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    System.out.println("Thread-Current: " + Thread.currentThread().getName() + ", time = " + getTime());
                    if(Math.random() < 0.5){
                        System.out.println("sleep: 3s");
                        Thread.sleep(3000);
                    } else {
                        System.out.println("sleep: 8s");
                        Thread.sleep(8000);
                    }

                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }, 10000);
    }

    private static String getTime() {
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss:SSS");
        return sdf.format(new Date());
    }

}