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  • JDK中的Timer和TimerTask详解

    目录结构:

    • Timer和TimerTask
    • 一个Timer调度的例子
    • 如何终止Timer线程
    • 关于cancle方式终止线程
    • 反复执行一个任务
    • schedule VS. scheduleAtFixedRate
    • 一些注意点

    1. Timer和TimerTask

      Timer是jdk中提供的一个定时器工具,使用的时候会在主线程之外起一个单独的线程执行指定的计划任务,可以指定执行一次或者反复执行多次。

      TimerTask是一个实现了Runnable接口的抽象类,代表一个可以被Timer执行的任务。

    2. 一个Timer调度的例子

     1 import java.util.Timer;
     2 import java.util.TimerTask;
     3 
     4 public class TestTimer {
     5     
     6     public static void main(String args[]){
     7         System.out.println("About to schedule task.");
     8         new Reminder(3);
     9         System.out.println("Task scheduled.");
    10     }
    11     
    12     public static class Reminder{
    13         Timer timer;
    14         
    15         public Reminder(int sec){
    16             timer = new Timer();
    17             timer.schedule(new TimerTask(){
    18                 public void run(){
    19                     System.out.println("Time's up!");
    20                     timer.cancel();
    21                 }
    22             }, sec*1000);
    23         }
    24     } 
    25 }

    运行之后,在console会首先看到:

    About to schedule task.
    Task scheduled.

    然后3秒钟后,看到

    Time's up!

    从这个例子可以看出一个典型的利用timer执行计划任务的过程如下:

    • new一个TimerTask的子类,重写run方法来指定具体的任务,在这个例子里,我用匿名内部类的方式来实现了一个TimerTask的子类
    • new一个Timer类,Timer的构造函数里会起一个单独的线程来执行计划任务。jdk的实现代码如下:
    1     public Timer() {
    2         this("Timer-" + serialNumber());
    3     }
    4 
    5     public Timer(String name) {
    6         thread.setName(name);
    7         thread.start();
    8     }
    • 调用相关调度方法执行计划。这个例子调用的是schedule方法。
    • 任务完成,结束线程。这个例子是调用cancel方法结束线程。

    3. 如何终止Timer线程

      默认情况下,创建的timer线程会一直执行,主要有下面四种方式来终止timer线程:

    • 调用timer的cancle方法
    • 把timer线程设置成daemon线程,(new Timer(true)创建daemon线程),在jvm里,如果所有用户线程结束,那么守护线程也会被终止,不过这种方法一般不用。
    • 当所有任务执行结束后,删除对应timer对象的引用,线程也会被终止。
    • 调用System.exit方法终止程序

    4. 关于cancle方式终止线程

    这种方式终止timer线程,jdk的实现比较巧妙,稍微说一下。

    首先看cancle方法的源码:

    1     public void cancel() {
    2         synchronized(queue) {
    3             thread.newTasksMayBeScheduled = false;
    4             queue.clear();
    5             queue.notify();  // In case queue was already empty.
    6         }
    7     }

    没有显式的线程stop方法,而是调用了queue的clear方法和queue的notify方法,clear是个自定义方法,notify是Objec自带的方法,很明显是去唤醒wait方法的。

    再看clear方法:

    1     void clear() {
    2         // Null out task references to prevent memory leak
    3         for (int i=1; i<=size; i++)
    4             queue[i] = null;
    5 
    6         size = 0;
    7     }

    clear方法很简单,就是去清空queue,queue是一个TimerTask的数组,然后把queue的size重置成0,变成empty.还是没有看到显式的停止线程方法,回到最开始new Timer的时候,看看new Timer代码:

    1     public Timer() {
    2         this("Timer-" + serialNumber());
    3     }
    4 
    5     public Timer(String name) {
    6         thread.setName(name);
    7         thread.start();
    8     }

    看看这个内部变量thread:

    1     /**
    2      * The timer thread.
    3      */
    4     private TimerThread thread = new TimerThread(queue);

    不是原生的Thread,是自定义的类TimerThread.这个类实现了Thread类,重写了run方法,如下:

     1     public void run() {
     2         try {
     3             mainLoop();
     4         } finally {
     5             // Someone killed this Thread, behave as if Timer cancelled
     6             synchronized(queue) {
     7                 newTasksMayBeScheduled = false;
     8                 queue.clear();  // Eliminate obsolete references
     9             }
    10         }
    11     }

    最后是这个mainLoop方法,这方法比较长,截取开头一段:

     1     private void mainLoop() {
     2         while (true) {
     3             try {
     4                 TimerTask task;
     5                 boolean taskFired;
     6                 synchronized(queue) {
     7                     // Wait for queue to become non-empty
     8                     while (queue.isEmpty() && newTasksMayBeScheduled)
     9                         queue.wait();
    10                     if (queue.isEmpty())
    11                         break; // Queue is empty and will forever remain; die

    可以看到wait方法,之前的notify就是通知到这个wait,然后clear方法在notify之前做了清空数组的操作,所以会break,线程执行结束,退出。

    5. 反复执行一个任务

    通过调用三个参数的schedule方法实现,最后一个参数是执行间隔,单位毫秒。

    6. schedule VS. scheduleAtFixedRate

    这两个方法都是任务调度方法,他们之间区别是,schedule会保证任务的间隔是按照定义的period参数严格执行的,如果某一次调度时间比较长,那么后面的时间会顺延,保证调度间隔都是period,而scheduleAtFixedRate是严格按照调度时间来的,如果某次调度时间太长了,那么会通过缩短间隔的方式保证下一次调度在预定时间执行。举个栗子:你每个3秒调度一次,那么正常就是0,3,6,9s这样的时间,如果第二次调度花了2s的时间,如果是schedule,就会变成0,3+2,8,11这样的时间,保证间隔,而scheduleAtFixedRate就会变成0,3+2,6,9,压缩间隔,保证调度时间。

    7. 一些注意点

    • 每一个Timer仅对应唯一一个线程。
    • Timer不保证任务执行的十分精确。
    • Timer类的线程安全的。

    原文出处:

    半夜乱弹琴, JDK中的Timer和TimerTask详解, https://www.cnblogs.com/lingiu/p/3782813.html

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/ryelqy/p/10250036.html
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