定时任务调度之Timer

定时任务调度之Timer

前言

定时任务调度,有两个比较重要的概念,一个是定时,一个是调度,所谓的定时调度,指的是在一定时间或者一定时间间隔内执行某个或者某些任务,而选择这些任务进行执行的过程就叫做任务调度,在JDK中,为我们提供了一个对应的工具类,今天学习了这个工具类,顺便将学习过程的笔记整理出来,当做知识整理,也方便以后回顾

Timer的具体使用

在JDK的util包中,有一个类Timer,主要用于进行定时任务的执行,其核心包括TaskQueue以及TimerThread,其结构图如下所示

Timer结构图

从图中可以看到在Timer内部维护着一个TaskQueue的任务队列以及一个TimerThread的线程,而通过查看TimerThread的源码可以发现TimerThread继承自Thread,也就是说TimerThread本质上就是一个线程,用于执行TaskQueue队列中的任务。

首先先来学习如何使用Timer创建定时任务,使用Timer创建定时任务主要分成两部分,第一部分是创建一个任务,并且继承自TimerTask,并且实现其run方法,这个比较好理解,本质上就是创建一个线程,如下所示


/**
 * Created by Huanfeng.Xu on 2017-07-17.
 * 定时任务
 */
public class MyTask extends TimerTask{

    private static final String TIME_PATTERN = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss";
    private static final SimpleDateFormat formater = new SimpleDateFormat(TIME_PATTERN);

    private String name;

    public MyTask(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("current time is " + formater.format(System.currentTimeMillis()));
        System.out.println(name);
    }
}


然后创建一个Timer对象,用于定时指定对应的任务,并且将对应的任务添加到调度队列中,如下所示


public class MyTimer {

    private static final String TIME_PATTERN = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss";
    private static final SimpleDateFormat formater = new SimpleDateFormat(TIME_PATTERN);

    public static void main(String[] args) {

        TimerTask timerTask = new MyTask("huanfeng");
        Timer timer = new Timer();
        System.out.println("main current time is " + formater.format(System.currentTimeMillis()));
        // 进行调度执行,其中第一个参数为任务,第二个参数为延迟执行的时间,第三个参数为每次调度的间隔
        timer.schedule(timerTask, 2000L, 1000);
    }
}

部分执行结果如下所示


main current time is 2017-07-17 22:28:26
current time is 2017-07-17 22:28:28
huanfeng
current time is 2017-07-17 22:28:29
huanfeng
current time is 2017-07-17 22:28:30
huanfeng
current time is 2017-07-17 22:28:31
huanfeng

从上面的执行结果可以看出,任务第一次执行的时候,是在两秒钟之后,而之后的每次执行的间隔都是一秒,需要注意的是,如果延迟的时间是负数,则会出现异常,毕竟这不可能嘛

可以看到,使用Timer进行任务调度是比较简单的,接下来再具体看下Timer中所提供的其他方法
Timer方法签名

从图中可以看到,Timer中有四个不同的schedule方法,这也就意味着Timer提供了四种不同的调度方式,其中的一种我们已经在上面学习过,接下来学习其他三种调度方式

    // 第一个参数为所要执行的任务,第二个参数为距离当前时刻的时间
    timer.schedule(timerTask, 2000L);

运行结果如下所示


main current time is 2017-07-17 22:35:16
current time is 2017-07-17 22:35:18
huanfeng

可以看到程序运行的结果,不过需要注意的是,使用该方法进行调度,调度任务只会执行一次而已

    // 第二个参数为所要运行的日期,也就是在指定日期进行调度执行
    timer.schedule(timerTask, new Date(System.currentTimeMillis() + 2000));

试验结果如下所示


main current time is 2017-07-17 22:38:52
current time is 2017-07-17 22:38:54
huanfeng

需要注意的是,此种调度方式也只会调度一次,而且需要注意的是,如果指定的日期比当前时刻小,也就是 对于当前时刻来说,该日期已经是过去时的时候,该任务会立即执行,比如说,将上面的日期改为System.currentTimeMillis() - 2000的时候,运行结果如下所示


main current time is 2017-07-17 22:40:14
current time is 2017-07-17 22:40:14

最后一个调度方法的签名是schedule(task, date, period); 也就是在指定日期运行,并且此后间隔period时间执行一次,这里需要注意,如果制定的日期在当前执行时间之前,则会立即执行。

接下来来学习另外的方法,关于scheduleAtFixedRate(TimerTask, Data/long, long)的两个签名方法,关于这两个方法签名的不同之处,这里就不演示了,一个是指定间隔时间之后指定,一个是指定日期执行,这里需要注意的是,这个方法跟schedule的功能大体上相同,也就是都是用于任务调度的,不过两者的使用是有区别的,具体表现为

  • scheduleAtFixRate主要用于指定在一定周期内完成一定数量的,也就是说,如果为其指定的日期经过过去了,则会以当前时间为基准,计算已经过去的时间数量,并且根据指定的周期,得出已经需要执行的任务数,然后并发执行这些任务,等到任务数量完成之后,才进行正常的执行流程,比如执行这行代码timer.scheduleAtFixedRate(timerTask, new Date(System.currentTimeMillis() - 4000), 1000);其输出结果为
main current time is 2017-07-17 22:54:09
current time is 2017-07-17 22:54:09
huanfeng
current time is 2017-07-17 22:54:09
huanfeng
current time is 2017-07-17 22:54:09
huanfeng
current time is 2017-07-17 22:54:09
huanfeng
current time is 2017-07-17 22:54:09
huanfeng
current time is 2017-07-17 22:54:10

  • 使用schedule如果时间已经过去了,则会以当前时间为基准进行计算,而不是以任务数量进行计算

从上面的Timer方法图中可以看到,其中还有一个cancel以及purge方法,其中cancel用于取消当前计划的所有任务,purge用于清除已经取消的任务(TimerTask也有cancel方法,用于取消自己的执行),并且返回取消的任务数量

Timer缺陷

从上面的学习中可以看到,Timer的使用是非常简单的,不过Timer却有着不可避免的缺陷,Timer中仅仅使用一个线程用于调度,这也就意味着一旦执行过程中出现异常,所有的任务均会被取消,而且由于是仅有一个调度线程,如果某个任务执行的时间比较长,导致其中某一个线程在指定周期内无法完成任务,则如果使用schedule会使得该任务无法完成一定的次数,而使用scheduleAtFixedRate则会导致出现并发问题

总结

本小节主要学习了JDK中任务调度Timer的使用,包括了几种不同的调度方式以及两种不同的调度机制,最后简单分析了Timer的不可避免的缺点,不过,由于Timer使用非常方便,所以在对实时性要求不高的、任务不是很复杂的情况下,使用Timer依旧是最佳的方式

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