• 详解java定时任务---Timer篇


    一、简介
          在java的jdk中提供了Timer、TimerTask两个类来做定时任务。

        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,该方法有多种重载方式来适应不同的情况,如下:

          schedule(TimerTask task, Date time):安排在指定的时间执行指定的任务。

          schedule(TimerTask task, Date firstTime, long period) :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(TimerTask task, long delay) :安排在指定延迟后执行指定的任务。

          schedule(TimerTask task, long delay, long period) :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(TimerTask task, Date firstTime, long period):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(TimerTask task, long delay, long period):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:

          boolean cancel():取消此计时器任务。

          long scheduledExecutionTime():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

    public class TimerTest01 {
        Timer timer;
        public TimerTest01(int time){
            timer = new Timer();
            timer.schedule(new TimerTaskTest01(), time * 1000);
        }
        
        public static void main(String[] args) {
            System.out.println("timer begin....");
            new TimerTest01(3);
        }
    }
     
    public class TimerTaskTest01 extends TimerTask{
     
        public void run() {
            System.out.println("Time's up!!!!");
        }
    }

    运行结果:

    首先打印:timer begin....
     
    3秒后打印:Time's up!!!!

     2.2、在指定时间执行定时任务

    public class TimerTest02 {
        Timer timer;
        
        public TimerTest02(){
            Date time = getTime();
            System.out.println("指定时间time=" + time);
            timer = new Timer();
            timer.schedule(new TimerTaskTest02(), time);
        }
        
        public Date getTime(){
            Calendar calendar = Calendar.getInstance();
            calendar.set(Calendar.HOUR_OF_DAY, 11);
            calendar.set(Calendar.MINUTE, 39);
            calendar.set(Calendar.SECOND, 00);
            Date time = calendar.getTime();
            
            return time;
        }
        
        public static void main(String[] args) {
            new TimerTest02();
        }
    }
     
    public class TimerTaskTest02 extends TimerTask{
     
        @Override
        public void run() {
            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=Tue Jun 10 11:39:00 CST 2014
    指定时间执行线程任务...

    如果大于该时间不想要执行的解决办法:

    public class SandTimer {
        public void timerRun() {
            // 一天的毫秒数
            long daySpan = 24 * 60 * 60 * 1000;
            // 规定的每天时间09:16:00运行
            SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd 09:16:00");
            // 首次运行时间
            try {
                Date startTime = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").parse(sdf.format(new Date()));
                // 如果今天的已经过了 首次运行时间就改为明天
                if (System.currentTimeMillis() > startTime.getTime()){
                    startTime = new Date(startTime.getTime() + daySpan);
                }
                Timer t = new Timer();
                TimerTask task = new TimerTask() {
                    @Override
                    public void run() {
                        System.out.print("定时器执行");
                    }
                };
                // 以每24小时执行一次
                t.schedule(task, startTime, daySpan);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            new SandTimer().timerRun();
        }
    --------------------- 
    作者:小贪1 
    来源:CSDN 
    原文:https://blog.csdn.net/x2570799116/article/details/78860448 
    版权声明:本文为博主原创文章,转载请附上博文链接!

     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

    public class TimerTest03 {
        Timer timer;
        
        public TimerTest03(){
            timer = new Timer();
            timer.schedule(new TimerTaskTest03(), 1000, 2000);
        }
        
        public static void main(String[] args) {
            new TimerTest03();
        }
    }
     
    public class TimerTaskTest03 extends TimerTask{
     
        @Override
        public void run() {
            Date date = new Date(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:Tue Jun 10 21:19:47 CST 2014
    本次执行该线程的时间为:Tue Jun 10 21:19:49 CST 2014
    本次执行该线程的时间为:Tue Jun 10 21:19:51 CST 2014
    本次执行该线程的时间为:Tue Jun 10 21:19:53 CST 2014
    本次执行该线程的时间为:Tue Jun 10 21:19:55 CST 2014
    本次执行该线程的时间为:Tue Jun 10 21:19:57 CST 2014
    ................
    

    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。

          

    2.4、分析schedule和scheduleAtFixedRate

      1、schedule(TimerTask task, Date time)、schedule(TimerTask task, long delay)

          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(TimerTask task, Date firstTime, long period)、schedule(TimerTask task, long delay, long period)

          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,比如说本来是1,3,5这样的时间间隔执行的,因为某种原因第一个任务执行了4秒钟,那么就变成了1,7,9 

          3、scheduleAtFixedRate(TimerTask task, Date firstTime, long period)、scheduleAtFixedRate(TimerTask task, long delay, long period)

          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。

       就是说,本来它是计划1,3,5这样的间隔执行的,那么一定会是1,3,5这样的时间点执行,不管前面的任务执行了多少时间。

        

    三、Timer的缺陷

    3.1、Timer的缺陷
         1.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

         2.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,已经被安排但尚未执行的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:

    public class TimerTest04 {
        private Timer timer;
        public long start;   
        
        public TimerTest04(){
            this.timer = new Timer();
            start = System.currentTimeMillis();
        }
        
        public void timerOne(){
            timer.schedule(new TimerTask() {
                public void run() {
                    System.out.println("timerOne invoked ,the time:" + (System.currentTimeMillis() - start));
                    try {
                        Thread.sleep(4000);    //线程休眠4000
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }, 1000);
        }
        
        public void timerTwo(){
            timer.schedule(new TimerTask() {
                public void run() {
                    System.out.println("timerTwo invoked ,the time:" + (System.currentTimeMillis() - start));
                }
            }, 3000);
        }
        
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            TimerTest04 test = new TimerTest04();
            
            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:

    timerOne invoked ,the time:1001
    timerOne invoked ,the time: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:

    timerOne invoked ,the time:1000
    timerTwo invoked ,the time:5001

    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:

    public class TimerTest04 {
        private Timer timer;
        
        public TimerTest04(){
            this.timer = new Timer();
        }
        
        public void timerOne(){
            timer.schedule(new TimerTask() {
                public void run() {
                    throw new RuntimeException(); //抛出异常
                }
            }, 1000);
        }
        
        public void timerTwo(){
            timer.schedule(new TimerTask() {
                
                public void run() {
                    System.out.println("我会不会执行呢??");
                }
            }, 1000);
        }
        
        public static void main(String[] args) {
            TimerTest04 test = new TimerTest04();
            test.timerOne();
            test.timerTwo();
        }
    }

    运行结果:timerOne抛出异常,导致timerTwo任务终止。

    3.2、用ScheduledExecutorService替代Timer

     1、解决问题一:

    public class ScheduledExecutorTest {
        private  ScheduledExecutorService scheduExec;
        
        public long start;
        
        ScheduledExecutorTest(){
            this.scheduExec =  Executors.newScheduledThreadPool(2);  
            this.start = System.currentTimeMillis();
        }
        
        public void timerOne(){
            scheduExec.schedule(new Runnable() {
                public void run() {
                    System.out.println("timerOne,the time:" + (System.currentTimeMillis() - start));
                    try {
                        Thread.sleep(4000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            },1000,TimeUnit.MILLISECONDS);
        }
        
        public void timerTwo(){
            scheduExec.schedule(new Runnable() {
                public void run() {
                    System.out.println("timerTwo,the time:" + (System.currentTimeMillis() - start));
                }
            },2000,TimeUnit.MILLISECONDS);
        }
        
        public static void main(String[] args) {
            ScheduledExecutorTest test = new ScheduledExecutorTest();
            test.timerOne();
            test.timerTwo();
        }
    }

       运行结果:

    timerOne,the time:1003
    timerTwo,the time:2005          这2个时间每次执行都会有些偏差

      2、解决问题二

    public class ScheduledExecutorTest {
        private  ScheduledExecutorService scheduExec;
        
        public long start;
        
        ScheduledExecutorTest(){
            this.scheduExec =  Executors.newScheduledThreadPool(2);  
            this.start = System.currentTimeMillis();
        }
        
        public void timerOne(){
            scheduExec.schedule(new Runnable() {
                public void run() {
                    throw new RuntimeException();
                }
            },1000,TimeUnit.MILLISECONDS);
        }
        
        public void timerTwo(){
            scheduExec.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
                public void run() {
                    System.out.println("timerTwo invoked .....");
                }
            },2000,500,TimeUnit.MILLISECONDS);
        }
        
        public static void main(String[] args) {
            ScheduledExecutorTest test = new ScheduledExecutorTest();
            test.timerOne();
            test.timerTwo();
        }
    }

         运行结果:

    timerTwo invoked .....
    timerTwo invoked .....
    timerTwo invoked .....
    timerTwo invoked .....
    timerTwo invoked .....
    timerTwo invoked .....
    timerTwo invoked .....
    timerTwo invoked .....
    timerTwo invoked .....
    ........................

    原文出自:http://cmsblogs.com/?p=1175。尊重作者的成果,转载请注明出处!    此文我做了一点点的修改

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