Java并发Timer源码分析

timer在JDK里面,是很早的一个API了。具有延时的,并具有周期性的任务,在newScheduledThreadPool出来之前我们一般会用Timer和TimerTask来做,但是Timer存在一些缺陷,为什么这么说呢?

Timer只创建唯一的线程来执行所有Timer任务。如果一个timer任务的执行很耗时,会导致其他TimerTask的时效准确性出问题。例如一个TimerTask每10秒执行一次,而另外一个TimerTask每40ms执行一次,重复出现的任务会在后来的任务完成后快速连续的被调用4次,要么完全“丢失”4次调用。Timer的另外一个问题在于,如果TimerTask抛出未检查的异常会终止timer线程。这种情况下,Timer也不会重新回复线程的执行了;它错误的认为整个Timer都被取消了。此时已经被安排但尚未执行的TimerTask永远不会再执行了,新的任务也不能被调度了。

这里做了一个小的 demo 来复现问题,代码如下:

package com.hjc;

import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;

/**
 * Created by cong on 2018/7/12.
 */
public class TimerTest {
 //创建定时器对象
 static Timer timer = new Timer();

 public static void main(String[] args) {
 //添加任务1,延迟500ms执行
 timer.schedule(new TimerTask() {

  @Override
  public void run() {
  System.out.println("---one Task---");
  try {
   Thread.sleep(1000);
  } catch (InterruptedException e) {
   e.printStackTrace();
  }
  throw new RuntimeException("error ");
  }
 }, 500);
 //添加任务2,延迟1000ms执行
 timer.schedule(new TimerTask() {

  @Override
  public void run() {
  for (;;) {
   System.out.println("---two Task---");
   try {
   Thread.sleep(1000);
   } catch (InterruptedException e) {
   // TODO Auto-generated catch block
   e.printStackTrace();
   }
  }
  }
 }, 1000);

 }
}

如上代码先添加了一个任务在 500ms 后执行,然后添加了第二个任务在 1s 后执行,我们期望的是当第一个任务输出 ---one Task--- 后等待 1s 后第二个任务会输出 ---two Task---,

但是执行完毕代码后输出结果如下所示:

例子2,

public class Shedule {
 private static long start;

 public static void main(String[] args) {
  TimerTask task = new TimerTask() {
   public void run() {
    System.out.println(System.currentTimeMillis()-start);
    try{
     Thread.sleep(3000);
    }catch (InterruptedException e){
     e.printStackTrace();
    }
   }
  };

  TimerTask task1 = new TimerTask() {
   @Override
   public void run() {
    System.out.println(System.currentTimeMillis()-start);
   }
  };

  Timer timer = new Timer();
  start = System.currentTimeMillis();
  //启动一个调度任务,1S钟后执行
  timer.schedule(task,1000);
  //启动一个调度任务,3S钟后执行
  timer.schedule(task1,3000);

 }

}

上面程序我们预想是第一个任务执行后,第二个任务3S后执行的,即输出一个1000,一个3000.

实际运行结果如下:

实际运行结果并不如我们所愿。世界结果,是过了4S后才输出第二个任务,即4001约等于4秒。那部分时间时间到哪里去了呢?那个时间是被我们第一个任务的sleep所占用了。

现在我们在第一个任务中去掉Thread.sleep();这一行代码,运行是否正确了呢?运行结果如下:

可以看到确实是第一个任务过了1S后执行,第二个任务在第一个任务执行完后过3S执行了。

这就说明了Timer只创建唯一的线程来执行所有Timer任务。如果一个timer任务的执行很耗时,会导致其他TimerTask的时效准确性出问题。

Timer 实现原理分析

下面简单介绍下 Timer 的原理,如下图是 Timer 的原理模型介绍:

1.其中 TaskQueue 是一个平衡二叉树堆实现的优先级队列,每个 Timer 对象内部有唯一一个 TaskQueue 队列。用户线程调用 timer 的 schedule 方法就是把 TimerTask 任务添加到 TaskQueue 队列,在调用 schedule 的方法时候 long delay 参数用来说明该任务延迟多少时间执行。

2.TimerThread 是具体执行任务的线程,它从 TaskQueue 队列里面获取优先级最小的任务进行执行,需要注意的是只有执行完了当前的任务才会从队列里面获取下一个任务而不管队列里面是否有已经到了设置的 delay 时间,一个 Timer 只有一个 TimerThread 线程,所以可知 Timer 的内部实现是一个多生产者单消费者模型。

从实现模型可以知道要探究上面的问题只需看 TimerThread 的实现就可以了,TimerThread 的 run 方法主要逻辑源码如下:

public void run() {
 try {
  mainLoop();
 } finally {
  // 有人杀死了这个线程,表现得好像Timer已取消
  synchronized(queue) {
   newTasksMayBeScheduled = false;
   queue.clear(); // 消除过时的引用
  }
 }
}
 private void mainLoop() {
  while (true) {
   try {
    TimerTask task;
    boolean taskFired;
    //从队列里面获取任务时候要加锁
    synchronized(queue) {
     ......
    }
    if (taskFired)
     task.run();//执行任务
   } catch(InterruptedException e) {
   }
  }
 }

可知当任务执行过程中抛出了除 InterruptedException 之外的异常后,唯一的消费线程就会因为抛出异常而终止,那么队列里面的其他待执行的任务就会被清除。所以 TimerTask 的 run 方法内最好使用 try-catch 结构 catch 主可能的异常,不要把异常抛出到 run 方法外。

其实要实现类似 Timer 的功能使用 ScheduledThreadPoolExecutor 的 schedule 是比较好的选择。ScheduledThreadPoolExecutor 中的一个任务抛出了异常,其他任务不受影响的。

ScheduledThreadPoolExecutor 例子如下:

/**
 * Created by cong on 2018/7/12.
 */
public class ScheduledThreadPoolExecutorTest {
 static ScheduledThreadPoolExecutor scheduledThreadPoolExecutor = new ScheduledThreadPoolExecutor(1);

 public static void main(String[] args) {

  scheduledThreadPoolExecutor.schedule(new Runnable() {

   public void run() {
    System.out.println("---one Task---");
    try {
     Thread.sleep(1000);
    } catch (InterruptedException e) {
     e.printStackTrace();
    }
    throw new RuntimeException("error ");
   }

  }, 500, TimeUnit.MICROSECONDS);

  scheduledThreadPoolExecutor.schedule(new Runnable() {

   public void run() {
    for (int i =0;i<5;++i) {
     System.out.println("---two Task---");
     try {
      Thread.sleep(1000);
     } catch (InterruptedException e) {
      e.printStackTrace();
     }
    }

   }

  }, 1000, TimeUnit.MICROSECONDS);

  scheduledThreadPoolExecutor.shutdown();
 }
}

运行结果如下:

之所以 ScheduledThreadPoolExecutor 的其他任务不受抛出异常的任务的影响是因为 ScheduledThreadPoolExecutor 中的 ScheduledFutureTask 任务中 catch 掉了异常,但是在线程池任务的 run 方法内使用 catch 捕获异常并打印日志是最佳实践。

(0)

相关推荐

  • java Timer测试定时调用及固定时间执行代码示例

    本文实例主要进行java Timer(定时调用.固定时间执行)测试,具体实现代码如下. 测试1 当任务执行时间小于重复执行的间隔时间 代码: public class TimerTest2 { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Timer timer = new Timer(); timer.schedule(new MyTask(0), 1000, 10000); //timer.sched

  • Android RxJava创建操作符Timer的方法

    本文实例为大家分享了Android RxJava创建操作符Timer的具体代码,供大家参考,具体内容如下 之前有写过Android实现倒计时之使用CountDownTimer,除了CountDownTimer,开发中我们也会用到handler,例如 mHandler.sendEmptyMessageDelayed(1, 10*1000); private Handler mHandler = new Handler() { @Override public void handleMessage(

  • 使用java.util.Timer实现任务调度

    任务调度是指基于给定时间点,给定时间间隔或者给定执行次数自动执行任务. 举个例子,比如说我们希望一个系统每周日晚上9点都将数据库文件备份一次,这时我们就可以使用任务调度来实现.为了更加的方便,我们需要在tomcat启动后,自动开始这个调度. 下面是TimerTask的API: 下面是Timer类的API 下面的例子中实现了两个功能: 1.监测tomcat的web容器的启动与关闭 2.当web容器启动后,任务调度分配任务对象,时间和周期. 为了监测web容器的变化,首先需要在web.xml中注册监

  • Java多线程定时器Timer原理及实现

    前言 定时/计划功能在Java应用的各个领域都使用得非常多,比方说Web层面,可能一个项目要定时采集话单.定时更新某些缓存.定时清理一批不活跃用户等等.定时计划任务功能在Java中主要使用的就是Timer对象,它在内部使用多线程方式进行处理,所以它和多线程技术关联还是相当大的.那和ThreadLocal一样,还是先讲原理再讲使用,Timer的实现原理不难,就简单扫一下就好了. Timer的schedule(TimeTask task, Date time)的使用 该方法的作用是在执行的日期执行一

  • Java定时器Timer使用方法详解

    一.概念 定时计划任务功能在Java中主要使用的就是Timer对象,它在内部使用多线程的方式进行处理,所以它和多线程技术还是有非常大的关联的.在JDK中Timer类主要负责计划任务的功能,也就是在指定的时间开始执行某一个任务,但封装任务的类却是TimerTask类. 通过继承 TimerTask 类 并实现 run() 方法来自定义要执行的任务: public class Mytask extends TimerTask { @Override public void run() { DateF

  • java定时器timer的使用方法代码示例

    1.首先肯定是容器一启动就要启动定时器,所以我们可以选择把定时器写在一个监听器里,容器一启动所以监听器也就跟着启动,然后定时器就可以工作了. 第一步,把自己写的监听器加到web.xml中: 第二步,写一个监听器,实现ServletContextListener接口: 第三步,写一个定时器,继承TimerTask,在复写的run()方法里写具体的业务逻辑. 第四步,在自己的监听器里复写的 public void contextInitialized(ServletContextEvent arg0

  • java中timer的schedule和scheduleAtFixedRate方法区别详解

    timer的schedule和scheduleAtFixedRate方法一般情况下是没什么区别的,只在某个情况出现时会有区别--当前任务没有来得及完成下次任务又交到手上. 我们来举个例子: 暑假到了老师给schedule和scheduleAtFixedRate两个同学布置作业. 老师要求学生暑假每天写2页,30天后完成作业. 这两个学生每天按时完成作业,直到第10天,出了意外,两个学生出去旅游花了5天时间,这5天时间里两个人都没有做作业.任务被拖延了. 这时候两个学生采取的策略就不同了: sch

  • Java 中Timer和TimerTask 定时器和定时任务使用的例子

    这两个类使用起来非常方便,可以完成我们对定时器的绝大多数需求 Timer类是用来执行任务的类,它接受一个TimerTask做参数 Timer有两种执行任务的模式,最常用的是schedule,它可以以两种方式执行任务:1:在某个时间(Data),2:在某个固定的时间之后(int delay).这两种方式都可以指定任务执行的频率 TimerTest.Java: package com.cn; import java.io.IOException; import java.util.Timer; pu

  • Java中Timer的用法详解

    现在项目中用到需要定时去检查文件是否更新的功能.timer正好用于此处. 用法很简单,new一个timer,然后写一个timertask的子类即可. 代码如下: package comz.autoupdatefile; import java.util.Timer; import java.util.TimerTask; public class M { public static void main(String[] args) { // TODO todo.generated by zoer

  • Java并发Timer源码分析

    timer在JDK里面,是很早的一个API了.具有延时的,并具有周期性的任务,在newScheduledThreadPool出来之前我们一般会用Timer和TimerTask来做,但是Timer存在一些缺陷,为什么这么说呢? Timer只创建唯一的线程来执行所有Timer任务.如果一个timer任务的执行很耗时,会导致其他TimerTask的时效准确性出问题.例如一个TimerTask每10秒执行一次,而另外一个TimerTask每40ms执行一次,重复出现的任务会在后来的任务完成后快速连续的被

  • Java并发LinkedBlockingQueue源码分析

    目录 简介 常量 构造方法 put await isOnSyncQueue signal 简介 LinkedBlockingQueue是一个阻塞的有界队列,底层是通过一个个的Node节点形成的链表实现的,链表队列中的头节点是一个空的Node节点,在多线程下操作时会使用ReentrantLock锁来保证数据的安全性,并使用ReentrantLock下的Condition对象来阻塞以及唤醒线程. 常量 /** * 链表中的节点类 */ static class Node<E> { //节点中的元素

  • Java并发 结合源码分析AQS原理

    前言: 如果说J.U.C包下的核心是什么?那我想答案只有一个就是AQS.那么AQS是什么呢?接下来让我们一起揭开AQS的神秘面纱 AQS是什么? AQS是AbstractQueuedSynchronizer的简称.为什么说它是核心呢?是因为它提供了一个基于FIFO的队列和state变量来构建锁和其他同步装置的基础框架.下面是其底层的数据结构. AQS的特点 1.其内使用Node实现FIFO(FirstInFirstOut)队列.可用于构建锁或者其他同步装置的基础框架 2.且利用了一个int类表示

  • Java 读写锁源码分析

    前言 在实际项目中,比如我们有一个共享资源文件,我们程序会会同时并发的去读.写这个共享资源文件,那怎么能保证在高并发场景下安全.高效读写呢?OK,看了下文便知 提示:以下是本篇文章正文内容,案例仅供参考 一.技术介绍 1.ReentranReadWriteLock是什么? ReadWriteLock提供了readLock和writeLock两种锁的操作机制,一个是读锁,一个是写锁,而它的实现类就是ReentranReadWriteLock 读锁可以在没有写锁的时候被多个线程同时持有,写锁是独占的

  • Java集合框架源码分析之LinkedHashMap详解

    LinkedHashMap简介 LinkedHashMap是HashMap的子类,与HashMap有着同样的存储结构,但它加入了一个双向链表的头结点,将所有put到LinkedHashmap的节点一一串成了一个双向循环链表,因此它保留了节点插入的顺序,可以使节点的输出顺序与输入顺序相同. LinkedHashMap可以用来实现LRU算法(这会在下面的源码中进行分析). LinkedHashMap同样是非线程安全的,只在单线程环境下使用. LinkedHashMap源码剖析 LinkedHashM

  • Java struts2请求源码分析案例详解

    Struts2是Struts社区和WebWork社区的共同成果,我们甚至可以说,Struts2是WebWork的升级版,他采用的正是WebWork的核心,所以,Struts2并不是一个不成熟的产品,相反,构建在WebWork基础之上的Struts2是一个运行稳定.性能优异.设计成熟的WEB框架. 我这里的struts2源码是从官网下载的一个最新的struts-2.3.15.1-src.zip,将其解压即可.里面的目录页文件非常的多,我们只需要定位到struts-2.3.15.1\src\core

  • Java Array.sort()源码分析讲解

    阅读起点: Arrays.sort(nums1); 使用ctrl+左键进入sort()方法 1.Arrays.sort() 关于sort()的方法一共有14个,就目前调用的来看是以下这种最基础的. public static void sort(int[] a) { DualPivotQuicksort.sort(a, 0, a.length - 1, null, 0, 0); } 2.DualPivotQuicksort DualPivotQuicksort即双轴快排,定义了七种原始类型的排序

  • Java BufferedWriter BufferedReader 源码分析

    一:BufferedWriter 1.类功能简介: BufferedWriter.缓存字符输出流.他的功能是为传入的底层字符输出流提供缓存功能.同样当使用底层字符输出流向目的地中写入字符或者字符数组时.每写入一次就要打开一次到目的地的连接.这样频繁的访问不断效率底下.也有可能会对存储介质造成一定的破坏.比如当我们向磁盘中不断的写入字节时.夸张一点.将一个非常大单位是G的字节数据写入到磁盘的指定文件中的.没写入一个字节就要打开一次到这个磁盘的通道.这个结果无疑是恐怖的.而当我们使用Buffered

  • java.util.Collection源码分析与深度理解

    写在开头 java.util.Collection 作为Java开发最常用的接口之一,我们经常使用,今天我带大家一起研究一下Collection接口,希望对大家以后的编程以及系统设计能有所帮助,本文所研究的jdk版本为jdk1.8.0_131 明确一下几点: Collection是接口,其继承了Iterable接口 Collection属于单值类型集合,重点子接口List接口和Set接口 Java.util.List接口(有序.不唯一) ArraryList ArrayList 是一个数组队列,

  • Java集合系列之LinkedHashMap源码分析

    这篇文章我们开始分析LinkedHashMap的源码,LinkedHashMap继承了HashMap,也就是说LinkedHashMap是在HashMap的基础上扩展而来的,因此在看LinkedHashMap源码之前,读者有必要先去了解HashMap的源码,可以查看我上一篇文章的介绍<Java集合系列[3]----HashMap源码分析>.只要深入理解了HashMap的实现原理,回过头来再去看LinkedHashMap,HashSet和LinkedHashSet的源码那都是非常简单的.因此,读

随机推荐