Java多線程定時器Timer原理及實現
前言
定時/計劃功能在Java應用的各個領域都使用得非常多，比方說Web層面，可能一個項目要定時采集話單、定時更新某些緩存、定時清理一批不活躍用戶等等。定時計劃任務功能在Java中主要使用的就是Timer對象，它在內部使用多線程方式進行處理，所以它和多線程技術關聯還是相當大的。那和ThreadLocal一樣，還是先講原理再講使用，Timer的實現原理不難，就簡單掃一下就好了。
Timer的schedule(TimeTask task, Date time)的使用
該方法的作用是在執(zhí)行的日期執(zhí)行一次任務
1、執(zhí)行任務的時間晚于當前時間：未來執(zhí)行
private static Timer timer = new Timer();
static public class MyTask extends TimerTask
{
public void run()
{
System.out.println("運行了！時間為：" + new Date());
}
}
public static void main(String[] args) throws Exception
{
MyTask task = new MyTask();
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
String dateString = "2015-10-6 12:14:00";
Date dateRef = sdf.parse(dateString);
System.out.println("字符串時間：" + dateRef.toLocaleString() + " 當前時間：" + new Date().toLocaleString());
timer.schedule(task, dateRef);
}
看一下運行效果：
字符串時間：2015-10-6 12:14:00 當前時間：2015-10-6 12:13:23 運行了！時間為：Tue Oct 06 12:14:00 CST 2015
執(zhí)行時間和但前時間不一致，而是和dateRef的時間一直，證明了未來執(zhí)行。任務雖然執(zhí)行完了，但進程沒有銷毀，控制臺上的方框可以看到還是紅色的，看下Timer的源代碼：
public Timer() {
this("Timer-" + serialNumber());
}
public Timer(String name) {
thread.setName(name);
thread.start();
}
所以，啟動一個Timer就是啟動一個新線程，但是這個新線程并不是守護線程，所以它會一直運行。要運行完就讓進程停止的話，設置Timer為守護線程就好了，有專門的構造函數可以設置：
public Timer(boolean isDaemon) {
this("Timer-" + serialNumber(), isDaemon);
}
public Timer(String name, boolean isDaemon) {
thread.setName(name);
thread.setDaemon(isDaemon);
thread.start();
}
2、計劃時間早于當前時間：立即執(zhí)行
如果執(zhí)行任務的時間早于當前時間，那么立即執(zhí)行task的任務：
private static Timer timer = new Timer();
static public class MyTask extends TimerTask
{
public void run()
{
System.out.println("運行了！時間為：" + new Date());
}
}
public static void main(String[] args) throws Exception
{
MyTask task = new MyTask();
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
String dateString = "2014-10-6 12:14:00";
Date dateRef = sdf.parse(dateString);
System.out.println("字符串時間：" + dateRef.toLocaleString() + " 當前時間：" + new Date().toLocaleString());
timer.schedule(task, dateRef);
}
看一下運行效果：
字符串時間：2014-10-6 12:14:00 當前時間：2015-10-6 12:20:10 運行了！時間為：Tue Oct 06 12:20:10 CST 2015
執(zhí)行時間和當前時間一致，證明了立即執(zhí)行
3、多個TimerTask任務執(zhí)行
Timer中允許有多個任務：
private static Timer timer = new Timer();
static public class MyTask extends TimerTask
{
public void run()
{
System.out.println("運行了！時間為：" + new Date());
}
}
public static void main(String[] args) throws Exception
{
MyTask task1 = new MyTask();
MyTask task2 = new MyTask();
SimpleDateFormat sdf1 = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
SimpleDateFormat sdf2 = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
String dateString1 = "2015-10-6 12:26:00";
String dateString2 = "2015-10-6 12:27:00";
Date dateRef1 = sdf1.parse(dateString1);
Date dateRef2 = sdf2.parse(dateString2);
System.out.println("字符串時間：" + dateRef1.toLocaleString() + " 當前時間：" + new Date().toLocaleString());
System.out.println("字符串時間：" + dateRef2.toLocaleString() + " 當前時間：" + new Date().toLocaleString());
timer.schedule(task1, dateRef1);
timer.schedule(task2, dateRef2);
}
看一下運行結果：
字符串時間：2015-10-612:26:00當前時間：2015-10-612:25:38
字符串時間：2015-10-612:27:00當前時間：2015-10-612:25:38
運行了！時間為：TueOct0612:26:00CST2015
運行了！時間為：TueOct0612:27:00CST2015
可以看到，運行時間和設置的時間一致，證明了未來可以執(zhí)行多個任務。另外注意，Task是以隊列的方式一個一個被順序執(zhí)行的，所以執(zhí)行的時間有可能和預期的時間不一致，因為前面的任務可能消耗過長，后面任務的運行時間也有可能被延遲。
代碼就不寫了，舉個例子，任務1計劃12:00:00被執(zhí)行，任務2計劃12:00:10被執(zhí)行，結果任務1執(zhí)行了30秒，那么任務2將在12:00:30被執(zhí)行，因為Task是被放入隊列中的，因此必須一個一個順序運行。
Timer的schedule(TimerTasktask,DatefirstTime,longperiod)
該方法的作用是在指定的日期之后，按指定的間隔周期性地無限循環(huán)地執(zhí)行某一人物
1、計劃時間晚于當前時間：未來執(zhí)行
static public class MyTask extends TimerTask
{
public void run()
{
System.out.println("運行了！時間為：" + new Date());
}
}
public static void main(String[] args) throws Exception
{
MyTask task = new MyTask();
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
String dateString = "2015-10-6 18:00:00";
Timer timer = new Timer();
Date dateRef = sdf.parse(dateString);
System.out.println("字符串時間：" + dateRef.toLocaleString() + " 當前時間：" + new Date().toLocaleString());
timer.schedule(task, dateRef, 4000);
}
看一下運行結果：
字符串時間：2015-10-6 18:01:00 當前時間：2015-10-6 18:00:15
運行了！時間為：Tue Oct 06 18:01:00 CST 2015
運行了！時間為：Tue Oct 06 18:01:04 CST 2015
運行了！時間為：Tue Oct 06 18:01:08 CST 2015
運行了！時間為：Tue Oct 06 18:01:12 CST 2015
...
看到從設定的時間開始，每隔4秒打印一次，無限打印下去
2、計劃時間早于當前時間：立即執(zhí)行
static public class MyTask extends TimerTask
{
public void run()
{
System.out.println("運行了！時間為：" + new Date());
}
}
public static void main(String[] args) throws Exception
{
MyTask task = new MyTask();
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
String dateString = "2014-10-6 18:01:00";
Timer timer = new Timer();
Date dateRef = sdf.parse(dateString);
System.out.println("字符串時間：" + dateRef.toLocaleString() + " 當前時間：" + new Date().toLocaleString());
timer.schedule(task, dateRef, 4000);
}
看一下運行結果：
字符串時間：2014-10-6 18:01:00 當前時間：2015-10-6 18:02:46
運行了！時間為：Tue Oct 06 18:02:46 CST 2015
運行了！時間為：Tue Oct 06 18:02:50 CST 2015
運行了！時間為：Tue Oct 06 18:02:54 CST 2015
運行了！時間為：Tue Oct 06 18:02:58 CST 2015
運行了！時間為：Tue Oct 06 18:03:02 CST 2015
...
看到運行時間比當前時間早，從當前時間開始，每隔4秒打印一次，無限循環(huán)下去
TimerTask的cancel()方法
TimerTask的cancel()方法的作用是將自身從任務隊列中清除：
static public class MyTaskA extends TimerTask
{
public void run()
{
System.out.println("A運行了！時間為：" + new Date());
this.cancel();
}
}
static public class MyTaskB extends TimerTask
{
public void run()
{
System.out.println("B運行了！時間為：" + new Date());
}
}
public static void main(String[] args) throws Exception
{
MyTaskA taskA = new MyTaskA();
MyTaskB taskB = new MyTaskB();
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
String dateString = "2015-10-6 18:10:00";
Timer timer = new Timer();
Date dateRef = sdf.parse(dateString);
System.out.println("字符串時間：" + dateRef.toLocaleString() + " 當前時間：" + new Date().toLocaleString());
timer.schedule(taskA, dateRef, 4000);
timer.schedule(taskB, dateRef, 4000);
}
看一下運行結果：
字符串時間：2015-10-6 18:10:00 當前時間：2015-10-6 18:09:47 A運行了！時間為：Tue Oct 06 18:10:00 CST 2015 B運行了！時間為：Tue Oct 06 18:10:00 CST 2015 B運行了！時間為：Tue Oct 06 18:10:04 CST 2015 B運行了！時間為：Tue Oct 06 18:10:08 CST 2015 B運行了！時間為：Tue Oct 06 18:10:12 CST 2015 ...
看到TimeTask的cancel()方法是將自身從任務隊列中被移除，其他任務不受影響
Timer的cancel()方法
把上面代碼改動一下：
private static Timer timer = new Timer();
static public class MyTaskA extends TimerTask
{
public void run()
{
System.out.println("A運行了！時間為：" + new Date());
timer.cancel();
}
}
static public class MyTaskB extends TimerTask
{
public void run()
{
System.out.println("B運行了！時間為：" + new Date());
}
}
public static void main(String[] args) throws Exception
{
MyTaskA taskA = new MyTaskA();
MyTaskB taskB = new MyTaskB();
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
String dateString = "2015-10-6 18:10:00";
Date dateRef = sdf.parse(dateString);
System.out.println("字符串時間：" + dateRef.toLocaleString() + " 當前時間：" + new Date().toLocaleString());
timer.schedule(taskA, dateRef, 4000);
timer.schedule(taskB, dateRef, 4000);
}
看一下運行結果：
字符串時間：2015-10-618:10:00當前時間：2015-10-618:14:15
A運行了！時間為：TueOct0618:14:15CST2015
全部任務都被清除，并且進程被銷毀。不過注意一下，cancel()方法未必一定會停止執(zhí)行計劃任務，可能正常執(zhí)行，因為cancel()方法會嘗試去獲取queue鎖，如果并沒有獲取到queue鎖的話，TimerTask類中的任務繼續(xù)執(zhí)行也是完全有可能的
其他方法
再列舉一些Timer中的其他schedule的重載方法的作用，就不提供證明的代碼了，可以自己嘗試一下：
1、schedule(TimerTasktask,longdelay)
以當前時間為參考，在此時間基礎上延遲指定的毫秒數后執(zhí)行一次TimerTask任務
2、schedule(TimerTasktask,longdelay,longperiod)
以當前時間為參考，在此時間基礎上延遲指定的毫秒數后，以period為循環(huán)周期，循環(huán)執(zhí)行TimerTask任務
3、scheduleAtFixedRate(TimerTasktask,DatefirstTime,longperiod)
在延時的場景下，schedule方法和scheduleAtFixedRate方法沒有區(qū)別，它們的區(qū)別只是在非延時上。如果執(zhí)行任務的時間沒有被延時，對于schedule方法來說，下一次任務執(zhí)行的時間參考的是上一次任務的開始時間來計算的；對于scheduleAtFixedRate方法來說，下一次任務執(zhí)行的時間參考的是上一次任務的結束時間來計算的
總結
以上就是本文關于Java多線程定時器Timer原理及實現的全部內容，希望對大家有所幫助。感興趣的朋友可以繼續(xù)參閱本站：
Java多線程之readwritelock讀寫分離的實現代碼
如有不足之處，歡迎留言指出。
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