一文带你深入了解Java中延时任务的实现

延时任务（Delayed task）是一种可以在一定时间后触发的任务。在Java中，我们可以通过多种方式来实现延时任务，包括使用Timer/TimerTask类、ScheduledExecutorService类、和DelayQueue类等。

使用Timer/TimerTask类实现延时任务

Timer/TimerTask类是最早引入Java SDK中的一种实现延时任务的方式。Timer类可以以固定速率或者固定延时时间的方式执行特定任务，因此它在执行周期性的任务上非常方便。

使用Timer/TimerTask类可以通过如下简单的代码实现一个延时任务：

Timer timer = new Timer();
TimerTask task = new TimerTask() {
    @Override
    public void run() {
        // 实现具体任务
    }
};
timer.schedule(task, 5000);

上述代码使用Timer类创建一个新的定时器，然后使用TimerTask类定义一个任务。任务会在5秒后执行，因为我们传递了延迟时间（以毫秒为单位）给schedule()方法。

需要注意的是，使用Timer类需要考虑线程安全问题，在任务执行时间过长时还需要考虑相关的问题，因此现在更常用的方式是使用ScheduledExecutorService类。

使用ScheduledExecutorService类实现延时任务

ScheduledExecutorService类是Java concurreny包中提供的线程池中的一个，它包含了几种实现延时任务的方式。与使用Timer类的方式相比，ScheduledExecutorService类更加高效和灵活。ScheduledExecutorService类中的方法可以完全替代Timer/TimerTask类中相应的方法，包括schedule()、scheduleAtFixedRate()和scuduleWithFixedDelay()等。

使用ScheduledExecutorService类可以通过如下代码实现一个延时任务：

ScheduledExecutorService executor = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
Runnable task = new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        // 实现具体任务
    }
};
executor.schedule(task, 5000, TimeUnit.MILLISECONDS);

上述代码使用ScheduledExecutorService类创建一个新的线程池，然后使用Runnable接口定义一个任务。任务会在5秒后执行，因为我们传递了延迟时间（以毫秒为单位）给schedule()方法。

使用DelayQueue类实现延时任务

DelayQueue类是Java集合框架中提供的一种数据结构，在内部维护了一个队列，队列中存储的元素只有在一定时间后才可以被取出。DelayQueue类主要用于实现定时任务和缓存系统。

使用DelayQueue类可以通过如下代码实现一个延时任务：

private static class DelayedTask implements Delayed {
    private final long delayTime;
    private final long expireTime;

    public DelayedTask(long delayTime) {
        this.delayTime = delayTime;
        this.expireTime = System.currentTimeMillis() + delayTime;
    }

    @Override
    public long getDelay(TimeUnit unit) {
        long diff = expireTime - System.currentTimeMillis();
        return unit.convert(diff, TimeUnit.MILLISECONDS);
    }

    @Override
    public int compareTo(Delayed o) {
        long diff = this.expireTime - ((DelayedTask) o).expireTime;
        return (int) (diff / 1000);
    }

    public void doTask() {
        // 实现具体任务
    }
}

DelayQueue<DelayedTask> queue = new DelayQueue<>();
DelayedTask task = new DelayedTask(5000);
queue.put(task);
DelayedTask taken = queue.take();
taken.doTask();

上述代码在创建一个DelayedTask类并实现Delayd接口时，使用Java时间Api的Millis时间来表示Delay的延时时间。DelayQueue队列会在take()方法取出元素时阻塞等待延时到期。在取出元素后执行其doTask()方法，实现具体任务。

示例

下面我们给出两个示例，使用ScheduledExecutorService类分别实现延时任务和周期性任务的执行：

示例一

任务在延迟3秒后执行并输出log日志：

ScheduledExecutorService executor = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
Runnable task = new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("execute task after delay 3 seconds.");
    }
};
executor.schedule(task, 3000, TimeUnit.MILLISECONDS);

示例二

任务在延迟5秒后执行，然后每间隔2秒执行一次，直到程序结束：

ScheduledExecutorService executor = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor(); 
Runnable task = new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("execute task periodically every 2 seconds.");
    }
};
executor.scheduleAtFixedRate(task, 5000, 2000, TimeUnit.MILLISECONDS);

本篇文章通过讲解Java中延时任务的三种实现方式，分别是使用Timer/TimerTask类、ScheduledExecutorService类、和DelayQueue类，帮助读者更加深入了解和掌握Java编程技巧，实现实际应用场景中的延时任务需求。