Java 中的定时器类Timer详解

小鱼儿 2024-04-17 20:25 72阅读 0赞

**目录**

1、Java 中的定时器类

2、Timer 类简介

3、Timer 类的实现原理

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#### 1、Java 中的定时器类 ####

Java 中常用的定时器类有以下几种：

1.  **Timer 类：**Java 提供的最基本的定时器类，使用单个线程按照指定的时间执行任务，适合执行较简单的任务。
2.  **ScheduledThreadPoolExecutor 类：**Java 5 之后新增的类，是一个支持定时与周期性执行任务的线程池。相对于 Timer 类，可以处理更加复杂的定时任务，并且可以控制并发度。
3.  **ScheduledExecutorService 接口：**是 ScheduledThreadPoolExecutor 类的接口，定义了基于时间的调度服务的通用方法，可以通过 Executors 工厂类来创建。
4.  **Quartz：**是一个开源的、基于 Java 的任务调度框架，可以在指定时间内执行任务。与 Timer 类和 ScheduledThreadPoolExecutor 类相比，Quartz 更加灵活和强大，支持更多的任务调度模式和任务执行方式，适用于复杂的任务调度需求。

#### 2、Timer 类简介 ####

Timer类用于在指定时间之后执行某些任务，也可以在指定时间间隔内周期性地执行某些任务。它是在JDK 1.3中引入的。

Timer类提供了三个主要方法：

*  schedule(TimerTask task, Date time)：该方法用于在指定时间执行指定的任务。
 *  schedule(TimerTask task, long delay)：该方法用于在指定延迟时间之后执行指定的任务。
 *  scheduleAtFixedRate(TimerTask task, Date firstTime, long period)：该方法用于以固定的时间间隔周期性地执行指定的任务。

在使用Timer类时，我们需要创建一个Timer实例，并将要执行的任务以TimerTask的形式传递给Timer实例的以上三个方法之一。注意，TimerTask是一个抽象类，我们需要继承它并实现其run()方法来定义具体的任务逻辑。

使用Timer类需要注意以下几点：

1.  Timer类是单线程执行的，如果某个任务的执行时间过长，可能会影响其他任务的执行。
2.  Timer类的时间调度是基于系统时间的，如果系统时间被修改，可能会对任务的执行造成影响。
3.  Timer类在异常情况下的处理机制不够健壮，可能会导致一些未知的问题。

因此，从JDK 1.5开始，Java提供了ScheduledExecutorService接口来替代Timer类，以实现更加健壮和灵活的定时任务调度。

以下是一个使用 Timer 类的简单示例：

import java.util.Timer;
    import java.util.TimerTask;
    
    public class TimerExample {
        public static void main(String[] args) {
            Timer timer = new Timer();
            TimerTask task = new TimerTask() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("Task executed at " + System.currentTimeMillis());
                }
            };
            long delay = 5000L;
            timer.schedule(task, delay);
        }
    }

这个示例中，我们创建了一个 Timer 对象，然后定义了一个 TimerTask 对象，该对象表示要执行的任务。在这个任务中，我们只是简单地打印出当前时间。最后，我们调用了 Timer 对象的 schedule() 方法来安排任务在 5 秒后执行。

注意，Timer 对象是单线程的，这意味着它会在同一个线程中顺序执行所有已安排的任务。如果任务执行时间太长或出现异常，可能会影响 Timer 对象的执行效率，甚至导致整个程序崩溃。因此，Timer 对象不适合执行长时间运行的任务。// 单线程定时任务的致命缺陷

因此，对于长时间运行的任务，建议使用 ScheduledExecutorService 类来代替 Timer 类。

#### 3、Timer 类的实现原理 ####

// 借鉴实现思想

Timer 类内部基于一个单线程的任务队列来执行任务，其实现原理主要可以分为两个部分：

1.  Timer 对象内部维护了一个有序任务队列。每个任务都有一个到期时间，Timer 对象会按照任务的到期时间排序，将任务插入到有序队列中。
2.  Timer 对象内部有一个线程，该线程会不断地从任务队列中取出最早到期的任务，并执行该任务。当任务执行完毕后，Timer 对象会重新检查任务队列，继续执行下一个最早到期的任务，以此类推。

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在 Timer 类中，**使用了 Java 的 wait() 和 notify() 方法来实现任务调度**。具体来说，Timer 对象中的线程会通过 wait() 方法来等待下一个任务的到期时间。当有新的任务到期时，Timer 对象会通过 notify() 方法来唤醒等待的线程，让线程执行该任务。// 也实现了线程复用

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