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(TimeTasktask,Datetime)的使用
该方法的作用是在执行的日期执行一次任务
1、执行任务的时间晚于当前时间：未来执行
privatestaticTimertimer=newTimer();
staticpublicclassMyTaskextendsTimerTask
{
publicvoidrun()
{
System.out.println("运行了！时间为："+newDate());
}
}
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException
{
MyTasktask=newMyTask();
SimpleDateFormatsdf=newSimpleDateFormat("yyyy-MM-ddHH:mm:ss");
StringdateString="2015-10-612:14:00";
DatedateRef=sdf.parse(dateString);
System.out.println("字符串时间："+dateRef.toLocaleString()+"当前时间："+newDate().toLocaleString());
timer.schedule(task,dateRef);
}
看一下运行效果：
字符串时间：2015-10-612:14:00当前时间：2015-10-612:13:23 运行了！时间为：TueOct0612:14:00CST2015
执行时间和但前时间不一致，而是和dateRef的时间一直，证明了未来执行。任务虽然执行完了，但进程没有销毁，控制台上的方框可以看到还是红色的，看下Timer的源代码：
publicTimer(){
this("Timer-"+serialNumber());
}
publicTimer(Stringname){
thread.setName(name);
thread.start();
}
所以，启动一个Timer就是启动一个新线程，但是这个新线程并不是守护线程，所以它会一直运行。要运行完就让进程停止的话，设置Timer为守护线程就好了，有专门的构造函数可以设置：
publicTimer(booleanisDaemon){
this("Timer-"+serialNumber(),isDaemon);
}
publicTimer(Stringname,booleanisDaemon){
thread.setName(name);
thread.setDaemon(isDaemon);
thread.start();
}
2、计划时间早于当前时间：立即执行
如果执行任务的时间早于当前时间，那么立即执行task的任务：
privatestaticTimertimer=newTimer();
staticpublicclassMyTaskextendsTimerTask
{
publicvoidrun()
{
System.out.println("运行了！时间为："+newDate());
}
}
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException
{
MyTasktask=newMyTask();
SimpleDateFormatsdf=newSimpleDateFormat("yyyy-MM-ddHH:mm:ss");
StringdateString="2014-10-612:14:00";
DatedateRef=sdf.parse(dateString);
System.out.println("字符串时间："+dateRef.toLocaleString()+"当前时间："+newDate().toLocaleString());
timer.schedule(task,dateRef);
}
看一下运行效果：
字符串时间：2014-10-612:14:00当前时间：2015-10-612:20:10 运行了！时间为：TueOct0612:20:10CST2015
执行时间和当前时间一致，证明了立即执行
3、多个TimerTask任务执行
Timer中允许有多个任务：
privatestaticTimertimer=newTimer();
staticpublicclassMyTaskextendsTimerTask
{
publicvoidrun()
{
System.out.println("运行了！时间为："+newDate());
}
}
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException
{
MyTasktask1=newMyTask();
MyTasktask2=newMyTask();
SimpleDateFormatsdf1=newSimpleDateFormat("yyyy-MM-ddHH:mm:ss");
SimpleDateFormatsdf2=newSimpleDateFormat("yyyy-MM-ddHH:mm:ss");
StringdateString1="2015-10-612:26:00";
StringdateString2="2015-10-612:27:00";
DatedateRef1=sdf1.parse(dateString1);
DatedateRef2=sdf2.parse(dateString2);
System.out.println("字符串时间："+dateRef1.toLocaleString()+"当前时间："+newDate().toLocaleString());
System.out.println("字符串时间："+dateRef2.toLocaleString()+"当前时间："+newDate().toLocaleString());
timer.schedule(task1,dateRef1);
timer.schedule(task2,dateRef2);
}
看一下运行结果：
字符串时间：2015-10-612:26:00当前时间：2015-10-612:25:38
字符串时间：2015-10-612:27:00当前时间：2015-10-612:25:38
运行了！时间为：TueOct0612:26:00CST2015
运行了！时间为：TueOct0612:27:00CST2015
可以看到，运行时间和设置的时间一致，证明了未来可以执行多个任务。另外注意，Task是以队列的方式一个一个被顺序执行的，所以执行的时间有可能和预期的时间不一致，因为前面的任务可能消耗过长，后面任务的运行时间也有可能被延迟。
代码就不写了，举个例子，任务1计划12:00:00被执行，任务2计划12:00:10被执行，结果任务1执行了30秒，那么任务2将在12:00:30被执行，因为Task是被放入队列中的，因此必须一个一个顺序运行。
Timer的schedule(TimerTasktask,DatefirstTime,longperiod)
该方法的作用是在指定的日期之后，按指定的间隔周期性地无限循环地执行某一人物
1、计划时间晚于当前时间：未来执行
staticpublicclassMyTaskextendsTimerTask
{
publicvoidrun()
{
System.out.println("运行了！时间为："+newDate());
}
}
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException
{
MyTasktask=newMyTask();
SimpleDateFormatsdf=newSimpleDateFormat("yyyy-MM-ddHH:mm:ss");
StringdateString="2015-10-618:00:00";
Timertimer=newTimer();
DatedateRef=sdf.parse(dateString);
System.out.println("字符串时间："+dateRef.toLocaleString()+"当前时间："+newDate().toLocaleString());
timer.schedule(task,dateRef,4000);
}
看一下运行结果：
字符串时间：2015-10-618:01:00当前时间：2015-10-618:00:15
运行了！时间为：TueOct0618:01:00CST2015
运行了！时间为：TueOct0618:01:04CST2015
运行了！时间为：TueOct0618:01:08CST2015
运行了！时间为：TueOct0618:01:12CST2015
...
看到从设定的时间开始，每隔4秒打印一次，无限打印下去
2、计划时间早于当前时间：立即执行
staticpublicclassMyTaskextendsTimerTask
{
publicvoidrun()
{
System.out.println("运行了！时间为："+newDate());
}
}
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException
{
MyTasktask=newMyTask();
SimpleDateFormatsdf=newSimpleDateFormat("yyyy-MM-ddHH:mm:ss");
StringdateString="2014-10-618:01:00";
Timertimer=newTimer();
DatedateRef=sdf.parse(dateString);
System.out.println("字符串时间："+dateRef.toLocaleString()+"当前时间："+newDate().toLocaleString());
timer.schedule(task,dateRef,4000);
}
看一下运行结果：
字符串时间：2014-10-618:01:00当前时间：2015-10-618:02:46
运行了！时间为：TueOct0618:02:46CST2015
运行了！时间为：TueOct0618:02:50CST2015
运行了！时间为：TueOct0618:02:54CST2015
运行了！时间为：TueOct0618:02:58CST2015
运行了！时间为：TueOct0618:03:02CST2015
...
看到运行时间比当前时间早，从当前时间开始，每隔4秒打印一次，无限循环下去
TimerTask的cancel()方法
TimerTask的cancel()方法的作用是将自身从任务队列中清除：
staticpublicclassMyTaskAextendsTimerTask
{
publicvoidrun()
{
System.out.println("A运行了！时间为："+newDate());
this.cancel();
}
}
staticpublicclassMyTaskBextendsTimerTask
{
publicvoidrun()
{
System.out.println("B运行了！时间为："+newDate());
}
}
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException
{
MyTaskAtaskA=newMyTaskA();
MyTaskBtaskB=newMyTaskB();
SimpleDateFormatsdf=newSimpleDateFormat("yyyy-MM-ddHH:mm:ss");
StringdateString="2015-10-618:10:00";
Timertimer=newTimer();
DatedateRef=sdf.parse(dateString);
System.out.println("字符串时间："+dateRef.toLocaleString()+"当前时间："+newDate().toLocaleString());
timer.schedule(taskA,dateRef,4000);
timer.schedule(taskB,dateRef,4000);
}
看一下运行结果：
字符串时间：2015-10-618:10:00当前时间：2015-10-618:09:47 A运行了！时间为：TueOct0618:10:00CST2015 B运行了！时间为：TueOct0618:10:00CST2015 B运行了！时间为：TueOct0618:10:04CST2015 B运行了！时间为：TueOct0618:10:08CST2015 B运行了！时间为：TueOct0618:10:12CST2015 ...
看到TimeTask的cancel()方法是将自身从任务队列中被移除，其他任务不受影响
Timer的cancel()方法
把上面代码改动一下：
privatestaticTimertimer=newTimer();
staticpublicclassMyTaskAextendsTimerTask
{
publicvoidrun()
{
System.out.println("A运行了！时间为："+newDate());
timer.cancel();
}
}
staticpublicclassMyTaskBextendsTimerTask
{
publicvoidrun()
{
System.out.println("B运行了！时间为："+newDate());
}
}
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException
{
MyTaskAtaskA=newMyTaskA();
MyTaskBtaskB=newMyTaskB();
SimpleDateFormatsdf=newSimpleDateFormat("yyyy-MM-ddHH:mm:ss");
StringdateString="2015-10-618:10:00";
DatedateRef=sdf.parse(dateString);
System.out.println("字符串时间："+dateRef.toLocaleString()+"当前时间："+newDate().toLocaleString());
timer.schedule(taskA,dateRef,4000);
timer.schedule(taskB,dateRef,4000);
}
看一下运行结果：
字符串时间：2015-10-618:10:00当前时间：2015-10-618:14:15
A运行了！时间为：TueOct0618:14:15CST2015
全部任务都被清除，并且进程被销毁。不过注意一下，cancel()方法未必一定会停止执行计划任务，可能正常执行，因为cancel()方法会尝试去获取queue锁，如果并没有获取到queue锁的话，TimerTask类中的任务继续执行也是完全有可能的
其他方法
再列举一些Timer中的其他schedule的重载方法的作用，就不提供证明的代码了，可以自己尝试一下：
1、schedule(TimerTasktask,longdelay)
以当前时间为参考，在此时间基础上延迟指定的毫秒数后执行一次TimerTask任务
2、schedule(TimerTasktask,longdelay,longperiod)
以当前时间为参考，在此时间基础上延迟指定的毫秒数后，以period为循环周期，循环执行TimerTask任务
3、scheduleAtFixedRate(TimerTasktask,DatefirstTime,longperiod)
在延时的场景下，schedule方法和scheduleAtFixedRate方法没有区别，它们的区别只是在非延时上。如果执行任务的时间没有被延时，对于schedule方法来说，下一次任务执行的时间参考的是上一次任务的开始时间来计算的；对于scheduleAtFixedRate方法来说，下一次任务执行的时间参考的是上一次任务的结束时间来计算的
总结
以上就是本文关于Java多线程定时器Timer原理及实现的全部内容，希望对大家有所帮助。感兴趣的朋友可以继续参阅本站：
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