Java中的定时器Timer详解

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• 总结

简单来说，定时器就相当于一个“闹钟”，给定时器设定一个任务，约定这个任务在xxx时间之后执行~

Timer类提供了一个核心接口，schedule(安排) 指定一个任务交给定时器，在一定时间之后再去执行这个任务~

如何实现定时器的效果~

• Timer中要包含一个Task类，每个Task就表示一个具体的任务实例，Task里面包含一个时间戳（啥时候执行这个任务），还包含一个Runnable实例（用来表示任务具体是啥）。
• Timer里面通过一个带优先级的阻塞队列，来组织如干个task。
• 这里的优先级是按照时间的先后来排优先级，快要到时间的任务优先级更高。
• 也就是 给 堆 加上 wait/notify ，让它能够带阻塞效果。
• 标准库里提供这样的队列PriorityBlockingQueue
• Timer 中还需要一个专门的线程，让这个线程不停的扫描队首元素，看看队首元素是不是已经可以执行了，如果可以执行了，就执行，反之继续在队列中等待。

具体如何用代码实现这样一个定时器Timer：

一般去设定时间的时候，传入的时间，都是一个时间间隔

例如：传入1000 ，就代表从当前开始过1000ms之后在执行；

而我这里为了后面代码方便判断，在这里记录一下绝对时间，这样this.time里就是一个标志的ms级时间戳了，后续只需要获取当前时间戳在和这里的time对比一下就好了。

Task 要放到一个优先级队列中，但是优先级队列里面是需要比较优先级的，所以可以让Task类实现Comparable接口，重写compareTo方法来进行比较。

这里希望时间较小的排在见面。

这里获取一下当前时间currTime，如果当前时间大于等于task里约定的时间，超过说明时间到，执行任务，反之没到，把取去的

任务再放回队列，继续等待。

这里还涉及到一个问题：

举个例子：假如你早上定了一个8.30的 闹钟，8点的时候你醒了，看了下时间，还没到，你就继续睡，

但是这里是while(true)，就意味着每过一秒钟就要看一次闹钟，8.01看一次，8.02看一次，这样就会白白的浪费一些资源，这就出现了“盲等”，在等待任务时间的过程中，一直持有着CPU资源~

所以这里就需要优化一下：使用wait/notify机制，就可很好的改善盲等问题~

如果取出任务发现还没到时间，就wait，等待一定时间，这里使用的wait()的重载版本，wait()里写一个参数，达到等待时间，自动醒过来~ 此时就大大降低了扫描次数和成本，

这里的notify()，就是保证当线程中如果有线程在WAITING状态的线程，就需要显示的唤醒一下线程。

举个例子;

如果队首元素8.30在执行，等待30分钟，但是此时，可能突然插入一个任务，让你8.10的时候去干一件事，如果你8.30再去唤醒的话，8.10的任务就来不及了！

所以每次插入新任务的时候，都唤醒一下woeker线程，让worker线程重新获取一下队首元素，看看接下来的任务等待多少时间合适。

//简单定时器
public class TestTimer {
    //每个 Task 实例 就包含一个要执行的任务
    //Task 要放到一个优先级队列中，但是优先级队列里面是需要比较优先级的
    static class Task implements Comparable<Task>{
        //什么时候执行
        private long time;
        //执行什么任务
        private  Runnable command;

        public Task(Runnable command ,long time){
            this.command = command;
            this.time = System.currentTimeMillis()+time;
        }

        public void  run(){
        //执行Runable 里面的run方法
            command.run();
        }

        @Override
        public int compareTo(Task o) {
            return (int)(this.time - o.time);
        }
    }
    static class Timer{
        //先创建一个带优先级的阻塞队列
        private PriorityBlockingQueue<Task>  queue = new PriorityBlockingQueue<>();

        //用这个对象来完成线程之间的协调任务
        private Object meilbox = new Object();

        //schedule 方法就是把一个Task 放在Timer中
        public void schedule(Runnable command,long after){
            Task task = new Task(command,after);
            //将当前任务放入对列
            queue.put(task);
            //当worker 线程中包含wait机制的时候，在安排任务的时候就需要显示的唤醒一下
            synchronized (meilbox){
                meilbox.notify();
            }
        }
        //写一个构造方法，创建线程
        public Timer(){
            //创建一个线程，让这个线程去扫描队列的队首元素，看看能不能执行
            Thread worker = new Thread(){
                @Override
                public void run() {
                    //取出队首元素，判断这个元素能不能执行
                    while(true){
                        try {
                            Task task = queue.take();
                            long currTime = System.currentTimeMillis();
                            if(currTime >= task.time){
                                //时间到，执行任务
                                task.run();
                            }else{
                                //时间没到，继续等待
                                queue.put(task);
                                synchronized (meilbox){
                                    meilbox.wait(task.time-currTime);
                                }
                            }
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                }
            };
            worker.start();
        }
    }
}

测试：

public static void main(String[] args) {
        Timer timer = new Timer();
        Runnable command = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("时间到了~");
               // timer.schedule(this,3000); 每隔3是就执行一次
            }
        };
        System.out.println("安排任务");
        timer.schedule(command,3000);
    }
}

安排任务后，等待3s就可以执行了

这里补充一下Timer原生类中的一些方法

• schedule(TimerTask task, Date time)　　 在指定的日期执行一次TimerTask任务；如果日期time早于当前时间，则立刻执行。
• schedule(TimerTask task, long delay, long period)　　 以当前时间为基准，延迟指定的毫秒后，再按指定的时间间隔地无限次数的执行TimerTask任务。
• schedule(TimerTask task, Date firstTime, long period)　　 在指定的日期之后，按指定的时间间隔地无限次数的执行TimerTask任务。
• scheduleAtFixedRate(TimerTask task, long delay, long period)　　 以当前时间为基准，延迟指定的毫秒后，再按指定的时间间隔周期性地无限次数的执行TimerTask任务。

总结

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