java Timer的使用以及schedult的理解

1.概览

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。它可以计划执行一个任务一次或反复多次。

TimerTask一个抽象类，它的子类代表一个可以被Timer计划的任务。
简单的一个例程：


Java代码


import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;
/** *//**
* Simple demo that uses java.util.Timer to schedule a task to execute
* once 5 seconds have passed.
*/
public class Reminder ...{
Timer timer;
public Reminder(int seconds) ...{
timer = new Timer();
timer.schedule(new RemindTask(), seconds*1000);
}
class RemindTask extends TimerTask ...{
public void run() ...{
System.out.println("Time''s up!");
timer.cancel(); //Terminate the timer thread
}
}
public static void main(String args[]) ...{
System.out.println("About to schedule task.");
new Reminder(5);
System.out.println("Task scheduled.");
}
}




运行这个小例子，你会首先看到：
About to schedule task.
5秒钟之后你会看到：
Time''s up!
这个小例子可以说明一些用Timer线程实现和计划执行一个任务的基础步骤：
实现自定义的TimerTask的子类，run方法包含要执行的任务代码，在这个例子里，这个子类就是RemindTask。

实例化Timer类，创建计时器后台线程。

实例化任务对象 (new RemindTask()).

制定执行计划。这里用schedule方法，第一个参数是TimerTask对象，第二个参数表示开始执行前的延时时间（单位是milliseconds，这里定义了5000）。还有一种方法可以指定任务的执行时间，如下例，指定任务在晚上23点25分执行：

Java代码


//Get the Date corresponding to 11:01:00 pm today.
Calendar calendar = Calendar.getInstance();
calendar.set(Calendar.HOUR_OF_DAY, 23);
calendar.set(Calendar.MINUTE, 25);
calendar.set(Calendar.SECOND, 0);
Date time = calendar.getTime();
timer = new Timer();
timer.schedule(new RemindTask(), time);



2.终止Timer线程

默认情况下，只要一个程序的timer线程在运行，那么这个程序就会保持运行。当然，你可以通过以下四种方法终止一个timer线程：

调用timer的cancle方法。你可以从程序的任何地方调用此方法，甚至在一个timer task的run方法里。

让timer线程成为一个daemon线程（可以在创建timer时使用new Timer(true)达到这个目地），这样当程序只有daemon线程的时候，它就会自动终止运行。

当timer相关的所有task执行完毕以后，删除所有此timer对象的引用（置成null），这样timer线程也会终止。

调用System.exit方法，使整个程序（所有线程）终止。

Reminder 的例子使用了第一种方式。在这里不能使用第二种方式，因为这里需要程序保持运行直到timer的任务执行完成，如果设成daemon，那么当main线程 结束的时候，程序只剩下timer这个daemon线程，于是程序不会等timer线程执行task就终止了。
有些时候，程序的终止与否 并不只与timer线程有关。举个例子，如果我们使用AWT来beep，那么AWT会自动创建一个非daemon线程来保持程序的运行。下面的代码我们对 Reminder做了修改，加入了beeping功能，于是我们需要加入System.exit的调用来终止程序。



Java代码


import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;
import java.awt.Toolkit;
/** *//**
* Simple demo that uses java.util.Timer to schedule a task to execute
* once 5 seconds have passed.
*/
public class ReminderBeep ...{
Toolkit toolkit;
Timer timer;
public ReminderBeep(int seconds) ...{
toolkit = Toolkit.getDefaultToolkit();
timer = new Timer();
timer.schedule(new RemindTask(), seconds*1000);
}
class RemindTask extends TimerTask ...{
public void run() ...{
System.out.println("Time''s up!");
toolkit.beep();
//timer.cancel(); //Not necessary because we call System.exit
System.exit(0); //Stops the AWT thread (and everything else)
}
}
public static void main(String args[]) ...{
System.out.println("About to schedule task.");
new ReminderBeep(5);
System.out.println("Task scheduled.");
}
}



3.反复执行一个任务
先看一个例子：



Java代码


public class AnnoyingBeep ...{
Toolkit toolkit;
Timer timer;
public AnnoyingBeep() ...{
toolkit = Toolkit.getDefaultToolkit();
timer = new Timer();
timer.schedule(new RemindTask(),
0, //initial delay
1*1000); //subsequent rate
}
class RemindTask extends TimerTask ...{
int numWarningBeeps = 3;
public void run() ...{
if (numWarningBeeps > 0) ...{
toolkit.beep();
System.out.println("Beep!");
numWarningBeeps--;
} else ...{
toolkit.beep();
System.out.println("Time''s up!");
//timer.cancel(); //Not necessary because we call System.exit
System.exit(0); //Stops the AWT thread (and everything else)
}
}
}
...
}



执行，你会看到如下输出：
Task scheduled.

Beep!

Beep! //one second after the first beep

Beep! //one second after the second beep

Time''s up! //one second after the third beep
这里使用了三个参数的schedule方法用来指定task每隔一秒执行一次。如下所列为所有Timer类用来制定计划反复执行task的方法 ：

schedule(TimerTask task, long delay, long period)

schedule(TimerTask task, Date time, long period)

scheduleAtFixedRate(TimerTask task, long delay, long period)

scheduleAtFixedRate(TimerTask task, Date firstTime, long period)

当 计划反复执行的任务时，如果你注重任务执行的平滑度，那么请使用schedule方法，如果你在乎的是任务的执行频度那么使用 scheduleAtFixedRate方法。 例如，这里使用了schedule方法，这就意味着所有beep之间的时间间隔至少为1秒，也就是说，如 果有一个beap因为某种原因迟到了（未按计划执行），那么余下的所有beep都要延时执行。如果我们想让这个程序正好在3秒以后终止，无论哪一个 beep因为什么原因被延时，那么我们需要使用scheduleAtFixedRate方法，这样当第一个beep迟到时，那么后面的beep就会以最快
的速度紧密执行（最大限度的压缩间隔时间）。
4.进一步分析schedule和scheduleAtFixedRate

（1） 2个参数的schedule在制定任务计划时， 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） 3个参数的schedule在制定反复执行一个task的计划时，每一次执行这个task的计划执行时间随着前一次的实际执行时间而变，也就是 scheduledExecutionTime(第n+1次)=realExecutionTime(第n次)+periodTime。也就是说如果第n 次执行task时，由于某种原因这次执行时间过长，执行完后的systemCurrentTime>= scheduledExecutionTime(第n+1次)，则此时不做时隔等待，立即执行第n+1次task，而接下来的第n+2次task的
scheduledExecutionTime(第n+2次)就随着变成了realExecutionTime(第n+1次)+periodTime。说 白了，这个方法更注重保持间隔时间的稳定。

（3）3个参数的scheduleAtFixedRate在制定反复执行一个task的计划时，每一次 执行这个task的计划执行时间在最初就被定下来了，也就是scheduledExecutionTime(第n次)=firstExecuteTime +n*periodTime；如果第n次执行task时，由于某种原因这次执行时间过长，执行完后的systemCurrentTime>= scheduledExecutionTime(第n+1次)，则此时不做period间隔等待，立即执行第n+1次task，而接下来的第n+2次的
task的scheduledExecutionTime(第n+2次)依然还是firstExecuteTime+（n+2)*periodTime这 在第一次执行task就定下来了。说白了，这个方法更注重保持执行频率的稳定。

5.一些注意的问题

每一个Timer仅对应唯一一个线程。

Timer不保证任务执行的十分精确。

Timer类的线程安全的。