java定时器之Timer使用与原理分析[通俗易懂]
大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。
Timer和TimerTask
Timer是jdk中提供的一个定时器工具，使用的时候会在主线程之外起一个单独的线程执行指定的计划任务，可以指定执行一次或者反复执行多次。
TimerTask是一个实现了Runnable接口的抽象类，代表一个可以被Timer执行的任务。
【使用举例】
【schedule(TimerTask task, long delay) 延迟 delay 毫秒 执行】
public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < 10; ++i) {
new Timer("timer - " + i).schedule(new TimerTask() {
@Override
public void run() {
println(Thread.currentThread().getName() + " run ");
}
}, 1000);
}
}【schedule(TimerTask task, Date time) 特定时间执行】
public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < 10; ++i) {
new Timer("timer - " + i).schedule(new TimerTask() {
@Override
public void run() {
println(Thread.currentThread().getName() + " run ");
}
}, new Date(System.currentTimeMillis() + 2000));
}
}【schedule(TimerTask task, long delay, long period) 延迟 delay 执行并每隔period 执行一次】
public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < 10; ++i) {
new Timer("timer - " + i).schedule(new TimerTask() {
@Override
public void run() {
println(Thread.currentThread().getName() + " run ");
}
}, 2000 , 3000);
}
}【原理分析】
timer底层是把一个个任务放在一个TaskQueue中，TaskQueue是以平衡二进制堆表示的优先级队列，他是通过nextExecutionTime进行优先级排序的，距离下次执行时间越短优先级越高，通过getMin()获得queue[1]
并且出队的时候通过synchronized保证线程安全，延迟执行和特定时间执行的底层实现类似，源码如下：
private void sched(TimerTask task, long time, long period) {
if (time < 0)
throw new IllegalArgumentException("Illegal execution time.");
// Constrain value of period sufficiently to prevent numeric
// overflow while still being effectively infinitely large.
if (Math.abs(period) > (Long.MAX_VALUE >> 1))
period >>= 1;
synchronized(queue) {
if (!thread.newTasksMayBeScheduled)
throw new IllegalStateException("Timer already cancelled.");
synchronized(task.lock) {
if (task.state != TimerTask.VIRGIN)
throw new IllegalStateException(
"Task already scheduled or cancelled");
task.nextExecutionTime = time;
task.period = period;
task.state = TimerTask.SCHEDULED;
}
queue.add(task);
if (queue.getMin() == task) // 如果当前任务处于队列的第一个说明轮到这个任务执行了
queue.notify();
}
}我们主要来看下周期性调度通过什么方式实现的，我们直接来分析源码如下：
private void mainLoop() {
// 首先一直监听队列中有没有任务
while (true) {
try {
TimerTask task;
boolean taskFired;
// 同步，保证任务执行顺序
synchronized(queue) {
// Wait for queue to become non-empty
while (queue.isEmpty() && newTasksMayBeScheduled)
queue.wait();
if (queue.isEmpty())
break; // Queue is empty and will forever remain; die
// Queue nonempty; look at first evt and do the right thing
long currentTime, executionTime;
// 获取优先级最高的任务
task = queue.getMin();
synchronized(task.lock) {
if (task.state == TimerTask.CANCELLED) {
queue.removeMin();
continue; // No action required, poll queue again
}
currentTime = System.currentTimeMillis();
// 获取任务下次执行时间
executionTime = task.nextExecutionTime;
if (taskFired = (executionTime<=currentTime)) {
// 到这里是延迟执行和特定时间点执行已经结束了，状态标记为EXECUTED,周期性执行继续往下走
if (task.period == 0) { // Non-repeating, remove
queue.removeMin();
task.state = TimerTask.EXECUTED;
} else { // Repeating task, reschedule
// 这里他又重新计算了下下个任务的执行，并且任务还在队列中
queue.rescheduleMin(
task.period<0 ? currentTime - task.period
: executionTime + task.period);
}
}
}
// 如果任务执行时间大于当前时间说明任务还没点，继续等，否则执行run代码块
if (!taskFired) // Task hasn't yet fired; wait
queue.wait(executionTime - currentTime);
}
if (taskFired) // Task fired; run it, holding no locks
task.run();
} catch(InterruptedException e) {
}
}
}
}这种定时器适合单点或者多台同时执行互不影响的场景
【缺点】
1、首先Timer对调度的支持是基于绝对时间的，而不是相对时间，所以它对系统时间的改变非常敏感。
2、其次Timer线程是不会捕获异常的，如果TimerTask抛出的了未检查异常则会导致Timer线程终止，同时Timer也不会重新恢复线程的执行，他会错误的认为整个Timer线程都会取消。同时，已经被安排单尚未执行的TimerTask也不会再执行了，新的任务也不能被调度。故如果TimerTask抛出未检查的异常，Timer将会产生无法预料的行为
3、Timer在执行定时任务时只会创建一个线程任务，如果存在多个线程，若其中某个线程因为某种原因而导致线程任务执行时间过长，超过了两个任务的间隔时间，会导致下一个任务执行时间滞后
这些缺点可以通过ScheduledExecutorService来代替
发布者：全栈程序员栈长，转载请注明出处：https://javaforall.cn/156801.html原文链接：https://javaforall.cn
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