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一、Timer定時(shí)器

Java中，Timer類(lèi)是用于計(jì)劃和執(zhí)行重復(fù)任務(wù)的類(lèi)（Java標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中確實(shí)提供了java.util.Timer類(lèi)）。它可以在指定的時(shí)間間隔內(nèi)重復(fù)執(zhí)行一個(gè)任務(wù)，或者在指定時(shí)間點(diǎn)執(zhí)行任務(wù)。

二、Timer定時(shí)器的設(shè)計(jì)

選擇java.util包中的Timer類(lèi)：

使用了Timer類(lèi)的schedule()方法來(lái)安排一個(gè)任務(wù)在延遲3000毫秒后執(zhí)行。在TimerTask的run()方法中，我們編寫(xiě)需要執(zhí)行的具體任務(wù)邏輯。
我們現(xiàn)在來(lái)了解一下TimerTask()這個(gè)抽象類(lèi)（如下圖）：該類(lèi)是一個(gè)抽象類(lèi)，并且繼承了Runnable方法。創(chuàng)建了一個(gè)匿名內(nèi)部類(lèi)并實(shí)現(xiàn)了run()方法。這個(gè)匿名內(nèi)部類(lèi)可以被認(rèn)為是繼承了TimerTask抽象類(lèi)，并提供了具體的實(shí)現(xiàn)代碼。

調(diào)用timer.schedule()方法注冊(cè)的任務(wù)，會(huì)由Timer內(nèi)部的線程池去執(zhí)行，而不是由調(diào)用schedule()方法的線程直接執(zhí)行run()方法。
Timer類(lèi)內(nèi)部創(chuàng)建了一個(gè)線程池，用于執(zhí)行注冊(cè)的定時(shí)任務(wù)。當(dāng)調(diào)用schedule()方法后，Timer會(huì)將傳入的TimerTask對(duì)象添加到線程池中進(jìn)行調(diào)度。

下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的定時(shí)器程序，可以運(yùn)行試試看：

import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;

public class Demo22 {
    public static void main(String[] args) {
        Timer timer = new Timer();
        timer.schedule(new TimerTask() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("hello world!!!");
            }
        },3000);
        System.out.println("程序開(kāi)始執(zhí)行嘍!!!");
    }
}

運(yùn)行結(jié)果如下：

可以看到程序并沒(méi)有結(jié)束進(jìn)程，原因如下：
Timer內(nèi)部有自己的線程，為了保證隨時(shí)處理新安排的任務(wù)，此線程會(huì)一直持續(xù)的執(zhí)行，即此線程影響了阻止來(lái)整個(gè)進(jìn)程的結(jié)束。

定時(shí)器是支持多個(gè)任務(wù)同時(shí)執(zhí)行的，請(qǐng)看：

三、定時(shí)器的實(shí)現(xiàn)

代碼實(shí)現(xiàn)如下：

import java.util.Comparator;
import java.util.PriorityQueue;

class MyTimerTask implements Comparable<MyTimerTask> {
    private long time; // 表示任務(wù)什么時(shí)候開(kāi)始執(zhí)行
    private Runnable runnable; // 表示具體任務(wù)是啥

    public MyTimerTask(Runnable runnable,long delay) {
        // delay是一個(gè)相對(duì)的時(shí)間差
        time = System.currentTimeMillis() + delay;// 這里計(jì)算出任務(wù)執(zhí)行的具體時(shí)間
        this.runnable = runnable;
    }

    public long getTime() {
        return time;
    }

    public Runnable getRunnable() {
        return runnable;
    }


    @Override
    public int compareTo(MyTimerTask o) {
        // 時(shí)間最少的元素放在隊(duì)首,即時(shí)間越少優(yōu)先級(jí)越高
        return (int)(this.time - o.time); // time是long類(lèi)型
    }
}

// 這是定時(shí)器類(lèi)的本體
class MyTimer {
    // 使用優(yōu)先級(jí)隊(duì)列來(lái)保存上面的N個(gè)任務(wù)
    private PriorityQueue<MyTimerTask> queue = new PriorityQueue<>();
    // locker是用來(lái)加鎖的對(duì)象
    private Object locker = new Object();

    // 定時(shí)器的核心方法,即把要執(zhí)行的任務(wù)添加到隊(duì)列中
    public void schedule(Runnable runnable,long delay) {
        synchronized (locker) {
            MyTimerTask task = new MyTimerTask(runnable,delay);
            queue.offer(task);
            // 每次來(lái)新的任務(wù)之后都會(huì)喚醒一下掃描線程,此時(shí)掃描線程就可以根據(jù)最新的任務(wù)情況來(lái)重新規(guī)劃等待時(shí)間
            locker.notify();
        }
    }
    // MyTimer類(lèi)中還需要一個(gè)掃描線程,一方面要負(fù)責(zé)檢查隊(duì)首元素是否是此時(shí)應(yīng)該被執(zhí)行的。
    // 另一方面,當(dāng)任務(wù)到點(diǎn)開(kāi)始執(zhí)行之后,需要調(diào)用Runnable中的run方法來(lái)完成任務(wù)
    public MyTimer() {
        // 掃描線程
        Thread t = new Thread(() -> {
            while(true) {
                try {
                    synchronized(locker) {
                        while(queue.isEmpty()) {
                            // 隊(duì)列為空時(shí),此時(shí)不應(yīng)該取這里的元素
                            locker.wait();
                        }
                        MyTimerTask task = queue.peek();
                        long curTime = System.currentTimeMillis();
                        if(curTime > task.getTime()) {
                            // 如果當(dāng)前時(shí)間晚于任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間,就意味著我們要執(zhí)行這個(gè)任務(wù)了
                            queue.poll();
                            task.getRunnable().run(); // 至此就可以執(zhí)行該任務(wù)了
                        } else {
                            // 如果當(dāng)前時(shí)間早于任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間,誒呀太早了,讓這個(gè)線程(休眠)休息一會(huì)一會(huì)吧!!!
                            // Thread.sleep(task.getTime() - curTime);
                            locker.wait(task.getTime() - curTime);
                        }
                    }
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });
        t.start();
    }

}

public class Demo23 {
    public static void main(String[] args) {
        MyTimer timer = new MyTimer();
        timer.schedule(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("hello world! 3");
            }
        },3000);
        timer.schedule(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("hello world! 2");
            }
        },2000);
        timer.schedule(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("hello world! 1");
            }
        },1000);
        System.out.println("程序開(kāi)始執(zhí)行!!!");
    }
}

運(yùn)行結(jié)果如下：

四、總結(jié)

Timer類(lèi)是Java中的定時(shí)工具類(lèi)，它可以幫助我們實(shí)現(xiàn)在指定時(shí)間執(zhí)行指定任務(wù)的功能。Timer類(lèi)提供了一個(gè)方法即schedule方法，我們可以通過(guò)schedule方法來(lái)注冊(cè)一個(gè)任務(wù)并指定執(zhí)行該任務(wù)的時(shí)間，當(dāng)執(zhí)行時(shí)間到的時(shí)候，Timer類(lèi)內(nèi)部的線程就會(huì)負(fù)責(zé)調(diào)用執(zhí)行注冊(cè)的任務(wù)。

另外我們可以通過(guò)優(yōu)先級(jí)隊(duì)列的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)類(lèi)似于Timer類(lèi)這樣的定時(shí)器。

本文到這里就結(jié)束了，希望友友們可以支持一下一鍵三連哈。嗯，就到這里吧，再見(jiàn)啦！??！

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