Java定时器Timer的源码分析

下面是“Java定时器Timer的源码分析”的完整攻略。

一、概述

java.util.Timer 是一个简单的线程定时器，它允许您在未来一个指定的时间段内执行单个或重复的任务。

Timer 的 API 相对简单，但是它是在单线程中运行的。因此，如果一个任务的执行时间很长，那么以后所有任务的执行都将受到影响。

Timer 类仅仅用于在一个线程中顺序执行执行 Runnable 的任务， 如果有多个任务或轮子任务需要执行，则可以考虑使用线程池。

二、源码分析

1. Timer 和 TimerTask

java.util.Timer 类和 java.util.TimerTask 类是 Java 定时器的基础类， Timer 是定时器类， TimerTask 则是执行任务的抽象类。

其中，Timer 负责调度任务，而 TimerTask 负责执行任务。

Timer 会根据 TimerTask 的时间间隔和延时时间在后台线程中计划执行 TimerTask。Timer 的主要方法主要包括：

• public void schedule(TimerTask task, long delay)：在指定的延迟（以毫秒为单位）后安排指定的任务。此时任务只会执行一次。
• public void schedule(TimerTask task, long delay, long period)：在指定的延迟（以毫秒为单位）后安排指定的任务，然后按指定的间隔时间重复执行。即使任务的执行结果不需要使用，此时也必须使用此方法。
• public void scheduleAtFixedRate(TimerTask task, long delay, long period)：在指定的延迟（以毫秒为单位）后安排指定的任务，然后按指定的既定速率重复执行。

TimerTask 类的主要方法如下：

• public void run()：任务要执行的操作在此方法中实现。
• public boolean cancel()：取消此任务。如果任务已经被调度或正在执行，则返回 false。否则返回 true。
• public long scheduledExecutionTime()：返回此任务将要执行的时间。

2. Timer 类的相关属性

Timer 类中有两个相关属性，如下：

• private final TaskQueue queue = new TaskQueue()：一个优先级队列，按时间排序。它存储所有准备运行的 TimerTask。

• private final TimerThread thread = new TimerThread(queue)：TimerThread 是一个后台线程，他在读取队列中任务并调度他们。

3. TimerThread 类

TimerThread 是一个直接继承 Thread 类的内部类，其 run() 方法重复执行一个死循环来处理队列中的 TimerTask。

TimerThread 主要方法如下：

• void schedule(TimerTask task)：调度任务，将其加入队列中。

• void remove(TimerTask task)：从队列中移除任务。

• private void mainLoop()：死循环读取队列中任务，然后调用 TimerTask 的 run() 方法。

三、示例

下面是两个使用示例：

示例一：

下面的 Java 成员方法演示了如何使用 Timer 通过计划任务来重复执行代码。

public void runTimer() {
    Timer timer = new Timer();

    TimerTask task = new TimerTask() {
        public void run() {
            System.out.println("Hello from Timer!");
        }
    };

    timer.schedule(task, 0L, 1000L);
}

这个程序利用 Timer 和 TimerTask 安排任务。代码将打印“Hello from Timer!”的消息，每 1000 毫秒一次。

示例二：

下面的 Java 成员方法演示了如何使用 Timer 和 TimerTask 将程序计划在未来指定的时间运行一次。

public void runTimer() {
    System.out.println("Main thread: Starting the timer at "+new Date());

    Timer timer = new Timer();

    TimerTask task = new TimerTask() {
        public void run() {
            System.out.println("Other thread: Hello from TimerTask at "+new Date());
        }
    };

    timer.schedule(task, 5000L); // Run the task in 5 seconds
}

这个程序使用 Timer 和 TimerTask 安排任务，在 5 秒后打印“Hello from TimerTask”。

四、总结

Java 提供了简单易用的定时器实现， Timer 可以在未来指定的时间段内执行单个或重复的任务。但是，需要注意 Timer 这个类只适用于在单线程中运行的场景，如果有多个任务或轮子任务需要执行，则可以考虑使用线程池。