JDK中的Timer和TimerTask詳解

  1. Timer和TimerTask

Timer是jdk中提供的一個定時器工具,使用的時候會在主線程之外起一個單獨的線程執(zhí)行指定的計劃任務(wù),可以指定執(zhí)行一次或者反復執(zhí)行多次。

TimerTask是一個實現(xiàn)了Runnable接口的抽象類,代表一個可以被Timer執(zhí)行的任務(wù)。

  1. 一個Timer調(diào)度的例子
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;

public class TestTimer {
    
    public static void main(String args[]){
        System.out.println("About to schedule task.");
        new Reminder(3);
        System.out.println("Task scheduled.");
    }
    
    public static class Reminder{
        Timer timer;
        
        public Reminder(int sec){
            timer = new Timer();
            timer.schedule(new TimerTask(){
                public void run(){
                    System.out.println("Time's up!");
                    timer.cancel();
                }
            }, sec*1000);
        }
    } 
}

運行之后,在console會首先看到:

About to schedule task.
Task scheduled.

然后3秒鐘后,看到

Time's up!

從這個例子可以看出一個典型的利用timer執(zhí)行計劃任務(wù)的過程如下:

new一個TimerTask的子類,重寫run方法來指定具體的任務(wù),在這個例子里,我用匿名內(nèi)部類的方式來實現(xiàn)了一個TimerTask的子類
new一個Timer類,Timer的構(gòu)造函數(shù)里會起一個單獨的線程來執(zhí)行計劃任務(wù)。jdk的實現(xiàn)代碼如下:

public Timer() {
        this("Timer-" + serialNumber());
    }

    public Timer(String name) {
        thread.setName(name);
        thread.start();
    }

調(diào)用相關(guān)調(diào)度方法執(zhí)行計劃。這個例子調(diào)用的是schedule方法。
任務(wù)完成,結(jié)束線程。這個例子是調(diào)用cancel方法結(jié)束線程。

  1. 如何終止Timer線程

默認情況下,創(chuàng)建的timer線程會一直執(zhí)行,主要有下面四種方式來終止timer線程:

調(diào)用timer的cancle方法
把timer線程設(shè)置成daemon線程,(new Timer(true)創(chuàng)建daemon線程),在jvm里,如果所有用戶線程結(jié)束,那么守護線程也會被終止,不過這種方法一般不用。
當所有任務(wù)執(zhí)行結(jié)束后,刪除對應timer對象的引用,線程也會被終止。
調(diào)用System.exit方法終止程序

  1. 關(guān)于cancle方式終止線程

這種方式終止timer線程,jdk的實現(xiàn)比較巧妙,稍微說一下。

首先看cancle方法的源碼:

public void cancel() {
        synchronized(queue) {
            thread.newTasksMayBeScheduled = false;
            queue.clear();
            queue.notify();  // In case queue was already empty.
        }
    }

沒有顯式的線程stop方法,而是調(diào)用了queue的clear方法和queue的notify方法,clear是個自定義方法,notify是Objec自帶的方法,很明顯是去喚醒wait方法的。

再看clear方法:

void clear() {
        // Null out task references to prevent memory leak
        for (int i=1; i<=size; i++)
            queue[i] = null;

        size = 0;
    }

clear方法很簡單,就是去清空queue,queue是一個TimerTask的數(shù)組,然后把queue的size重置成0,變成empty.還是沒有看到顯式的停止線程方法,回到最開始new Timer的時候,看看new Timer代碼:

public Timer() {
        this("Timer-" + serialNumber());
    }

    public Timer(String name) {
        thread.setName(name);
        thread.start();
    }

看看這個內(nèi)部變量thread:
1 /**
2 * The timer thread.
3 */
4 private TimerThread thread = new TimerThread(queue);
不是原生的Thread,是自定義的類TimerThread.這個類實現(xiàn)了Thread類,重寫了run方法,如下:

public void run() {
        try {
            mainLoop();
        } finally {
            // Someone killed this Thread, behave as if Timer cancelled
            synchronized(queue) {
                newTasksMayBeScheduled = false;
                queue.clear();  // Eliminate obsolete references
            }
        }
    }

最后是這個mainLoop方法,這方法比較長,截取開頭一段:

private void mainLoop() {
        while (true) {
            try {
                TimerTask task;
                boolean taskFired;
                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

可以看到wait方法,之前的notify就是通知到這個wait,然后clear方法在notify之前做了清空數(shù)組的操作,所以會break,線程執(zhí)行結(jié)束,退出。

  1. 反復執(zhí)行一個任務(wù)

通過調(diào)用三個參數(shù)的schedule方法實現(xiàn),最后一個參數(shù)是執(zhí)行間隔,單位毫秒。

  1. schedule VS. scheduleAtFixedRate

這兩個方法都是任務(wù)調(diào)度方法,他們之間區(qū)別是,schedule會保證任務(wù)的間隔是按照定義的period參數(shù)嚴格執(zhí)行的,如果某一次調(diào)度時間比較長,那么后面的時間會順延,保證調(diào)度間隔都是period,而scheduleAtFixedRate是嚴格按照調(diào)度時間來的,如果某次調(diào)度時間太長了,那么會通過縮短間隔的方式保證下一次調(diào)度在預定時間執(zhí)行。舉個栗子:你每個3秒調(diào)度一次,那么正常就是0,3,6,9s這樣的時間,如果第二次調(diào)度花了2s的時間,如果是schedule,就會變成0,3+2,8,11這樣的時間,保證間隔,而scheduleAtFixedRate就會變成0,3+2,6,9,壓縮間隔,保證調(diào)度時間。

  1. 一些注意點

每一個Timer僅對應唯一一個線程。
Timer不保證任務(wù)執(zhí)行的十分精確。
Timer類的線程安全的。

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