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JAVA定時任務——Timer

開發中需要使用定時器,搜尋到一篇還不錯的解析,轉載過來。

在我們程式設計過程中如果需要執行一些簡單的定時任務,無須做複雜的控制,我們可以考慮使用JDK中的Timer定時任務來實現。下面LZ就其原理、例項以及Timer缺陷三個方面來解析java Timer定時器。

一、簡介

在java中一個完整定時任務需要由Timer、TimerTask兩個類來配合完成。 API中是這樣定義他們的,Timer:一種工具,執行緒用其安排以後在後臺執行緒中執行的任務。可安排任務執行一次,或者定期重複執行。由TimerTask:Timer 安排為一次執行或重複執行的任務。我們可以這樣理解Timer是一種定時器工具,用來在一個後臺執行緒計劃執行指定任務,而TimerTask一個抽象類,它的子類代表一個可以被Timer計劃的任務。

Timer類

在工具類Timer中,提供了四個構造方法,每個構造方法都啟動了計時器執行緒,同時Timer類可以保證多個執行緒可以共享單個Timer物件而無需進行外部同步,所以Timer類是執行緒安全的。但是由於每一個Timer物件對應的是單個後臺執行緒,用於順序執行所有的計時器任務,一般情況下我們的執行緒任務執行所消耗的時間應該非常短,但是由於特殊情況導致某個定時器任務執行的時間太長,那麼他就會“獨佔”計時器的任務執行執行緒,其後的所有執行緒都必須等待它執行完,這就會延遲後續任務的執行,使這些任務堆積在一起,具體情況我們後面分析。

當程式初始化完成Timer後,定時任務就會按照我們設定的時間去執行,Timer提供了schedule方法,該方法有多中過載方式來適應不同的情況,如下:

schedule(TimerTask task, Date time):安排在指定的時間執行指定的任務。

schedule(TimerTask task, Date firstTime, long period) :安排指定的任務在指定的時間開始進行重複的固定延遲執行。

schedule(TimerTask task, long delay) :安排在指定延遲後執行指定的任務。

schedule(TimerTask task, long delay, long period) :安排指定的任務從指定的延遲後開始進行重複的固定延遲執行。

同時也過載了scheduleAtFixedRate方法,scheduleAtFixedRate方法與schedule相同,只不過他們的側重點不同,區別後面分析。

scheduleAtFixedRate(TimerTask task, Date firstTime, long period):安排指定的任務在指定的時間開始進行重複的固定速率執行。

scheduleAtFixedRate(TimerTask task, long delay, long period):安排指定的任務在指定的延遲後開始進行重複的固定速率執行。

TimerTask

TimerTask類是一個抽象類,由Timer 安排為一次執行或重複執行的任務。它有一個抽象方法run()方法,該方法用於執行相應計時器任務要執行的操作。因此每一個具體的任務類都必須繼承TimerTask,然後重寫run()方法。

另外它還有兩個非抽象的方法:

boolean cancel():取消此計時器任務。

long scheduledExecutionTime():返回此任務最近實際執行的安排執行時間。

二、例項

2.1、指定延遲時間執行定時任務

public class TimerTest01 {
    Timer timer;
    public TimerTest01(int time){
        timer = new Timer();
        timer.schedule(new TimerTaskTest01(), time * 1000);
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("timer begin....");
        new TimerTest01(3);
    }
}

public class TimerTaskTest01 extends TimerTask{

    public void run() {
        System.out.println("Time's up!!!!");
    }
}

執行結果:

首先列印:timer begin....

3秒後列印:Time's up!!!!

2.2、在指定時間執行定時任務

public class TimerTest02 {
    Timer timer;
    
    public TimerTest02(){
        Date time = getTime();
        System.out.println("指定時間time=" + time);
        timer = new Timer();
        timer.schedule(new TimerTaskTest02(), time);
    }
    
    public Date getTime(){
        Calendar calendar = Calendar.getInstance();
        calendar.set(Calendar.HOUR_OF_DAY, 11);
        calendar.set(Calendar.MINUTE, 39);
        calendar.set(Calendar.SECOND, 00);
        Date time = calendar.getTime();
        
        return time;
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        new TimerTest02();
    }
}

public class TimerTaskTest02 extends TimerTask{

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("指定時間執行執行緒任務...");
    }
}

當時間到達11:39:00時就會執行該執行緒任務,當然大於該時間也會執行!!執行結果為:

指定時間time=Tue Jun 10 11:39:00 CST 2014
指定時間執行執行緒任務...

2.3、在延遲指定時間後以指定的間隔時間迴圈執行定時任務

public class TimerTest03 {
    Timer timer;
    
    public TimerTest03(){
        timer = new Timer();
        timer.schedule(new TimerTaskTest03(), 1000, 2000);
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        new TimerTest03();
    }
}

public class TimerTaskTest03 extends TimerTask{

    @Override
    public void run() {
        Date date = new Date(this.scheduledExecutionTime());
        System.out.println("本次執行該執行緒的時間為:" + date);
    }
}

執行結果:

本次執行該執行緒的時間為:Tue Jun 10 21:19:47 CST 2014
本次執行該執行緒的時間為:Tue Jun 10 21:19:49 CST 2014
本次執行該執行緒的時間為:Tue Jun 10 21:19:51 CST 2014
本次執行該執行緒的時間為:Tue Jun 10 21:19:53 CST 2014
本次執行該執行緒的時間為:Tue Jun 10 21:19:55 CST 2014
本次執行該執行緒的時間為:Tue Jun 10 21:19:57 CST 2014
.................

對於這個執行緒任務,如果我們不將該任務停止,他會一直執行下去。

對於上面三個例項,LZ只是簡單的演示了一下,同時也沒有講解scheduleAtFixedRate方法的例子,其實該方法與schedule方法一樣!

2.4、分析schedule和scheduleAtFixedRate

1、schedule(TimerTask task, Date time)、schedule(TimerTask task, long delay)

對於這兩個方法而言,如果指定的計劃執行時間scheduledExecutionTime<= systemCurrentTime,則task會被立即執行。scheduledExecutionTime不會因為某一個task的過度執行而改變。

2、schedule(TimerTask task, Date firstTime, long period)、schedule(TimerTask task, long delay, long period)

這兩個方法與上面兩個就有點兒不同的,前面提過Timer的計時器任務會因為前一個任務執行時間較長而延時。在這兩個方法中,每一次執行的task的計劃時間會隨著前一個task的實際時間而發生改變,也就是scheduledExecutionTime(n+1)=realExecutionTime(n)+periodTime。也就是說如果第n個task由於某種情況導致這次的執行時間過程,最後導致systemCurrentTime>= scheduledExecutionTime(n+1),這是第n+1個task並不會因為到時了而執行,他會等待第n個task執行完之後再執行,那麼這樣勢必會導致n+2個的執行實現scheduledExecutionTime放生改變即scheduledExecutionTime(n+2) = realExecutionTime(n+1)+periodTime。所以這兩個方法更加註重儲存間隔時間的穩定。

3、scheduleAtFixedRate(TimerTask task, Date firstTime, long period)、scheduleAtFixedRate(TimerTask task, long delay, long period)

在前面也提過scheduleAtFixedRate與schedule方法的側重點不同,schedule方法側重儲存間隔時間的穩定,而scheduleAtFixedRate方法更加側重於保持執行頻率的穩定。為什麼這麼說,原因如下。在schedule方法中會因為前一個任務的延遲而導致其後面的定時任務延時,而scheduleAtFixedRate方法則不會,如果第n個task執行時間過長導致systemCurrentTime>= scheduledExecutionTime(n+1),則不會做任何等待他會立即執行第n+1個task,所以scheduleAtFixedRate方法執行時間的計算方法不同於schedule,而是scheduledExecutionTime(n)=firstExecuteTime +n*periodTime,該計算方法永遠保持不變。所以scheduleAtFixedRate更加側重於保持執行頻率的穩定。