java 实现定时的方法及实例代码
java定时任务
在我们编程过程中如果需要执行一些简单的定时任务，无须做复杂的控制，我们可以考虑使用JDK中的Timer定时任务来实现。下面LZ就其原理、实例以及Timer缺陷三个方面来解析JavaTimer定时器。
一、简介
在Java中一个完整定时任务需要由Timer、TimerTask两个类来配合完成。API中是这样定义他们的，Timer：一种工具，线程用其安排以后在后台线程中执行的任务。可安排任务执行一次，或者定期重复执行。由TimerTask：Timer安排为一次执行或重复执行的任务。我们可以这样理解Timer是一种定时器工具，用来在一个后台线程计划执行指定任务，而TimerTask一个抽象类，它的子类代表一个可以被Timer计划的任务。
Timer类
在工具类Timer中，提供了四个构造方法，每个构造方法都启动了计时器线程，同时Timer类可以保证多个线程可以共享单个Timer对象而无需进行外部同步，所以Timer类是线程安全的。但是由于每一个Timer对象对应的是单个后台线程，用于顺序执行所有的计时器任务，一般情况下我们的线程任务执行所消耗的时间应该非常短，但是由于特殊情况导致某个定时器任务执行的时间太长，那么他就会“独占”计时器的任务执行线程，其后的所有线程都必须等待它执行完，这就会延迟后续任务的执行，使这些任务堆积在一起，具体情况我们后面分析。
当程序初始化完成Timer后，定时任务就会按照我们设定的时间去执行，Timer提供了schedule方法，该方法有多中重载方式来适应不同的情况，如下：
schedule(TimerTasktask,Datetime)：安排在指定的时间执行指定的任务。
schedule(TimerTasktask,DatefirstTime,longperiod)：安排指定的任务在指定的时间开始进行重复的固定延迟执行。
schedule(TimerTasktask,longdelay)：安排在指定延迟后执行指定的任务。
schedule(TimerTasktask,longdelay,longperiod)：安排指定的任务从指定的延迟后开始进行重复的固定延迟执行。
同时也重载了scheduleAtFixedRate方法，scheduleAtFixedRate方法与schedule相同，只不过他们的侧重点不同，区别后面分析。
scheduleAtFixedRate(TimerTasktask,DatefirstTime,longperiod)：安排指定的任务在指定的时间开始进行重复的固定速率执行。
scheduleAtFixedRate(TimerTasktask,longdelay,longperiod)：安排指定的任务在指定的延迟后开始进行重复的固定速率执行。
TimerTask
TimerTask类是一个抽象类，由Timer安排为一次执行或重复执行的任务。它有一个抽象方法run()方法，该方法用于执行相应计时器任务要执行的操作。因此每一个具体的任务类都必须继承TimerTask，然后重写run()方法。
另外它还有两个非抽象的方法：
booleancancel()：取消此计时器任务。
longscheduledExecutionTime()：返回此任务最近实际执行的安排执行时间。
二、实例
2.1、指定延迟时间执行定时任务
publicclassTimerTest01{
Timertimer;
publicTimerTest01(inttime){
timer=newTimer();
timer.schedule(newTimerTaskTest01(),time*1000);
}
publicstaticvoidmain(String[]args){
System.out.println("timerbegin....");
newTimerTest01(3);
}
}
publicclassTimerTaskTest01extendsTimerTask{
publicvoidrun(){
System.out.println("Time'sup!!!!");
}
}
运行结果：
首先打印：timerbegin.... 3秒后打印：Time'sup!!!!
2.2、在指定时间执行定时任务
publicclassTimerTest02{
Timertimer;
publicTimerTest02(){
Datetime=getTime();
System.out.println("指定时间time="+time);
timer=newTimer();
timer.schedule(newTimerTaskTest02(),time);
}
publicDategetTime(){
Calendarcalendar=Calendar.getInstance();
calendar.set(Calendar.HOUR_OF_DAY,11);
calendar.set(Calendar.MINUTE,39);
calendar.set(Calendar.SECOND,00);
Datetime=calendar.getTime();
returntime;
}
publicstaticvoidmain(String[]args){
newTimerTest02();
}
}
publicclassTimerTaskTest02extendsTimerTask{
@Override
publicvoidrun(){
System.out.println("指定时间执行线程任务...");
}
}
当时间到达11:39:00时就会执行该线程任务，当然大于该时间也会执行！！执行结果为：
指定时间time=TueJun1011:39:00CST2014 指定时间执行线程任务...
2.3、在延迟指定时间后以指定的间隔时间循环执行定时任务
publicclassTimerTest03{
Timertimer;
publicTimerTest03(){
timer=newTimer();
timer.schedule(newTimerTaskTest03(),1000,2000);
}
publicstaticvoidmain(String[]args){
newTimerTest03();
}
}
publicclassTimerTaskTest03extendsTimerTask{
@Override
publicvoidrun(){
Datedate=newDate(this.scheduledExecutionTime());
System.out.println("本次执行该线程的时间为："+date);
}
}
运行结果:
本次执行该线程的时间为：TueJun1021:19:47CST2014 本次执行该线程的时间为：TueJun1021:19:49CST2014 本次执行该线程的时间为：TueJun1021:19:51CST2014 本次执行该线程的时间为：TueJun1021:19:53CST2014 本次执行该线程的时间为：TueJun1021:19:55CST2014 本次执行该线程的时间为：TueJun1021:19:57CST2014 .................
对于这个线程任务,如果我们不将该任务停止,他会一直运行下去。
对于上面三个实例，LZ只是简单的演示了一下，同时也没有讲解scheduleAtFixedRate方法的例子，其实该方法与schedule方法一样！
2.4、分析schedule和scheduleAtFixedRate
1、schedule(TimerTasktask,Datetime)、schedule(TimerTasktask,longdelay)
对于这两个方法而言，如果指定的计划执行时间scheduledExecutionTime<=systemCurrentTime，则task会被立即执行。scheduledExecutionTime不会因为某一个task的过度执行而改变。
2、schedule(TimerTasktask,DatefirstTime,longperiod)、schedule(TimerTasktask,longdelay,longperiod)
这两个方法与上面两个就有点儿不同的，前面提过Timer的计时器任务会因为前一个任务执行时间较长而延时。在这两个方法中，每一次执行的task的计划时间会随着前一个task的实际时间而发生改变，也就是scheduledExecutionTime(n+1)=realExecutionTime(n)+periodTime。也就是说如果第n个task由于某种情况导致这次的执行时间过程，最后导致systemCurrentTime>=scheduledExecutionTime(n+1)，这是第n+1个task并不会因为到时了而执行，他会等待第n个task执行完之后再执行，那么这样势必会导致n+2个的执行实现scheduledExecutionTime放生改变即scheduledExecutionTime(n+2)=realExecutionTime(n+1)+periodTime。所以这两个方法更加注重保存间隔时间的稳定。
3、scheduleAtFixedRate(TimerTasktask,DatefirstTime,longperiod)、scheduleAtFixedRate(TimerTasktask,longdelay,longperiod)
在前面也提过scheduleAtFixedRate与schedule方法的侧重点不同，schedule方法侧重保存间隔时间的稳定，而scheduleAtFixedRate方法更加侧重于保持执行频率的稳定。为什么这么说，原因如下。在schedule方法中会因为前一个任务的延迟而导致其后面的定时任务延时，而scheduleAtFixedRate方法则不会，如果第n个task执行时间过长导致systemCurrentTime>=scheduledExecutionTime(n+1)，则不会做任何等待他会立即执行第n+1个task，所以scheduleAtFixedRate方法执行时间的计算方法不同于schedule，而是scheduledExecutionTime(n)=firstExecuteTime+n*periodTime，该计算方法永远保持不变。所以scheduleAtFixedRate更加侧重于保持执行频率的稳定。
三、Timer的缺陷
3.1、Timer的缺陷
Timer计时器可以定时（指定时间执行任务）、延迟（延迟5秒执行任务）、周期性地执行任务（每隔个1秒执行任务），但是，Timer存在一些缺陷。首先Timer对调度的支持是基于绝对时间的，而不是相对时间，所以它对系统时间的改变非常敏感。其次Timer线程是不会捕获异常的，如果TimerTask抛出的了未检查异常则会导致Timer线程终止，同时Timer也不会重新恢复线程的执行，他会错误的认为整个Timer线程都会取消。同时，已经被安排单尚未执行的TimerTask也不会再执行了，新的任务也不能被调度。故如果TimerTask抛出未检查的异常，Timer将会产生无法预料的行为。
1、Timer管理时间延迟缺陷
前面Timer在执行定时任务时只会创建一个线程任务，如果存在多个线程，若其中某个线程因为某种原因而导致线程任务执行时间过长，超过了两个任务的间隔时间，会发生一些缺陷：
publicclassTimerTest04{
privateTimertimer;
publiclongstart;
publicTimerTest04(){
this.timer=newTimer();
start=System.currentTimeMillis();
}
publicvoidtimerOne(){
timer.schedule(newTimerTask(){
publicvoidrun(){
System.out.println("timerOneinvoked,thetime:"+(System.currentTimeMillis()-start));
try{
Thread.sleep(4000);//线程休眠3000
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
}
},1000);
}
publicvoidtimerTwo(){
timer.schedule(newTimerTask(){
publicvoidrun(){
System.out.println("timerOneinvoked,thetime:"+(System.currentTimeMillis()-start));
}
},3000);
}
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{
TimerTest04test=newTimerTest04();
test.timerOne();
test.timerTwo();
}
}
按照我们正常思路，timerTwo应该是在3s后执行，其结果应该是：
timerOneinvoked,thetime:1001 timerOneinvoked,thetime:3001
但是事与愿违，timerOne由于sleep(4000)，休眠了4S，同时Timer内部是一个线程，导致timeOne所需的时间超过了间隔时间，结果：
timerOneinvoked,thetime:1000 timerOneinvoked,thetime:5000
2、Timer抛出异常缺陷
如果TimerTask抛出RuntimeException，Timer会终止所有任务的运行。如下：
publicclassTimerTest04{
privateTimertimer;
publicTimerTest04(){
this.timer=newTimer();
}
publicvoidtimerOne(){
timer.schedule(newTimerTask(){
publicvoidrun(){
thrownewRuntimeException();
}
},1000);
}
publicvoidtimerTwo(){
timer.schedule(newTimerTask(){
publicvoidrun(){
System.out.println("我会不会执行呢？？");
}
},1000);
}
publicstaticvoidmain(String[]args){
TimerTest04test=newTimerTest04();
test.timerOne();
test.timerTwo();
}
}
运行结果：timerOne抛出异常，导致timerTwo任务终止。
Exceptioninthread"Timer-0"java.lang.RuntimeException atcom.chenssy.timer.TimerTest04$1.run(TimerTest04.java:25) atjava.util.TimerThread.mainLoop(Timer.java:555) atjava.util.TimerThread.run(Timer.java:505)
对于Timer的缺陷，我们可以考虑ScheduledThreadPoolExecutor来替代。Timer是基于绝对时间的，对系统时间比较敏感，而ScheduledThreadPoolExecutor则是基于相对时间；Timer是内部是单一线程，而ScheduledThreadPoolExecutor内部是个线程池，所以可以支持多个任务并发执行。
3.2、用ScheduledExecutorService替代Timer
1、解决问题一：
publicclassScheduledExecutorTest{
privateScheduledExecutorServicescheduExec;
publiclongstart;
ScheduledExecutorTest(){
this.scheduExec=Executors.newScheduledThreadPool(2);
this.start=System.currentTimeMillis();
}
publicvoidtimerOne(){
scheduExec.schedule(newRunnable(){
publicvoidrun(){
System.out.println("timerOne,thetime:"+(System.currentTimeMillis()-start));
try{
Thread.sleep(4000);
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
}
},1000,TimeUnit.MILLISECONDS);
}
publicvoidtimerTwo(){
scheduExec.schedule(newRunnable(){
publicvoidrun(){
System.out.println("timerTwo,thetime:"+(System.currentTimeMillis()-start));
}
},2000,TimeUnit.MILLISECONDS);
}
publicstaticvoidmain(String[]args){
ScheduledExecutorTesttest=newScheduledExecutorTest();
test.timerOne();
test.timerTwo();
}
}
运行结果：
timerOne,thetime:1003 timerTwo,thetime:2005
2、解决问题二
publicclassScheduledExecutorTest{
privateScheduledExecutorServicescheduExec;
publiclongstart;
ScheduledExecutorTest(){
this.scheduExec=Executors.newScheduledThreadPool(2);
this.start=System.currentTimeMillis();
}
publicvoidtimerOne(){
scheduExec.schedule(newRunnable(){
publicvoidrun(){
thrownewRuntimeException();
}
},1000,TimeUnit.MILLISECONDS);
}
publicvoidtimerTwo(){
scheduExec.scheduleAtFixedRate(newRunnable(){
publicvoidrun(){
System.out.println("timerTwoinvoked.....");
}
},2000,500,TimeUnit.MILLISECONDS);
}
publicstaticvoidmain(String[]args){
ScheduledExecutorTesttest=newScheduledExecutorTest();
test.timerOne();
test.timerTwo();
}
}
运行结果：
timerTwoinvoked..... timerTwoinvoked..... timerTwoinvoked..... timerTwoinvoked..... timerTwoinvoked..... timerTwoinvoked..... timerTwoinvoked..... timerTwoinvoked..... timerTwoinvoked..... ........................
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