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Go中的Timer 和 Ticker詳解

 更新時間:2024年07月05日 12:04:34   作者:百里守約學編程  
在日常開發(fā)中,我們可能會遇到需要延遲執(zhí)行或周期性地執(zhí)行一些任務,這個時候就需要用到 Go 語言中的定時器,本文將會對這兩種定時器類型進行介紹,感興趣的朋友一起看看吧

一:簡介

在日常開發(fā)中,我們可能會遇到需要延遲執(zhí)行或周期性地執(zhí)行一些任務。這個時候就需要用到 Go 語言中的定時器。

Go 語言中,定時器類型有兩種:一次性定時器time.Timer 和 周期性定時器time.Ticker 。本文將會對這兩種定時器類型進行介紹。

二、Timer:一次性定時器

Timer 是一個一次性的定時器,用于在未來的某一時刻執(zhí)行一次操作。

基本使用
創(chuàng)建 Timer 定時器的方式有兩種:

  • NewTimer(d Duration) *Timer:該函數(shù)接受一個 time.Duration 類型的參數(shù) d(時間間隔),表示定時器在過期(執(zhí)行之后過期)之前等待的時間。NewTimer 返回一個新的 Timer 定時器,這個定時器在其內(nèi)部維護一個通道 C,該通道在定時器被觸發(fā)時會接收當前的時間值。
  • AfterFunc(d Duration, f func()) *Timer:接受一個指定的時間間隔 d 和回調(diào)函數(shù) f。該函數(shù)返回一個新的 Timer 定時器,在定時器到期時直接調(diào)用 f,而不是通過通道 C 發(fā)送信號。調(diào)用 TimerStop 方法可以停止定時器和取消調(diào)用 f。

下面的代碼展示了如何使用 NewTimerAfterFunc 來創(chuàng)建定時器以及定時器的基本用法:

package main
import (
	"fmt"
	"time"
)
func main() {
	// 使用 NewTimer 創(chuàng)建一個定時器,1s后往timer.C中發(fā)送當前時間
	timer := time.NewTimer(time.Second)
	gofunc() {
		select {
		case <-timer.C:
			fmt.Println("timer 定時器觸發(fā)啦!")
		}
	}()
	// 使用 AfterFunc 創(chuàng)建另一個定時器,1s后執(zhí)行func
	time.AfterFunc(time.Second, func() {
		fmt.Println("timer2 定時器觸發(fā)啦!")
	})
	// 主goroutine等待兩秒,確??吹蕉〞r器觸發(fā)的輸出
	time.Sleep(time.Second * 2)
}

代碼運行結(jié)果如下所示:

timer 定時器觸發(fā)啦!
timer2 定時器觸發(fā)啦!

下面是代碼的逐步解析:

  • 首先使用 NewTimer 創(chuàng)建了一個定時器,然后在一個新的goroutine 中監(jiān)聽它的 C 屬性以等待定時器觸發(fā)。
  • 其次,使用 AfterFunc 創(chuàng)建另一個定時器,通過指定一個 回調(diào)函數(shù) 來處理定時器到期事件。
  • 最后,主 goroutine 等待足夠長的時間以確保定時器的觸發(fā)信息能夠被打印出來。

方法詳解

Reset
Reset(d Duration) bool:該方法用于重置 Timer 定時器的過期時間,也可以理解為重新激活定時器。它接受一個 time.Duration 類型的參數(shù) d,表示定時器在過期之前等待的時間。

除此之外,該方法還返回一個 bool 值:

  • 如果定時器處于活動的狀態(tài),返回 true。
  • 如果定時器已經(jīng)過期或被停止了,返回 falsefalse 并不意味著激活定時器失敗,只是標識定時器的當前狀態(tài))。

下面是代碼示例:

package main
import (
	"fmt"
	"time"
)
func main() {
	timer := time.NewTimer(5 * time.Second)
	// 第一次重置,定時器處于激活狀態(tài),因此返回 true
	b := timer.Reset(1 * time.Second)
	fmt.Println(b) // true
	second := time.Now().Second()
	select {
	case t := <-timer.C:
		fmt.Println(t.Second() - second) // 1s
	}
	// 第二次重置,定時器已經(jīng)處于過期狀態(tài),因此返回 false
	b = timer.Reset(2 * time.Second)
	fmt.Println(b) // false
	second = time.Now().Second()
	select {
	case t := <-timer.C:
		fmt.Println(t.Second() - second) // 2s
	}
}

代碼運行結(jié)果如下所示:

true
1    
false
2

下面是代碼的逐步解析:

  • 首先,創(chuàng)建了一個定時器,設(shè)置為 5 秒后到期。
  • 然后調(diào)用 Reset 方法立即將其重置為 1 秒后到期。因為此時定時器仍處于激活狀態(tài)(即還未到期),所以Reset方法返回 true。
  • 接下來的 select 語句等待定時器到期,并打印出實際經(jīng)過的秒數(shù)(約等于 1 秒)。
  • 接著第二次重置定時器,這次設(shè)置為 2 秒后到期。由于定時器在這次重置時已經(jīng)到期,Reset 方法返回 false。
  • 最后,再次使用 select 語句等待定時器到期,并打印出這次經(jīng)過的秒數(shù)(約等于 2 秒)。

Stop

Stop() bool:該方法用于停止定時器。如果定時器停止成功,返回 true,如果定時器已經(jīng)過期或被已經(jīng)被停止過,則返回 false切記:Stop 操作不會關(guān)閉通道 C。這意味著無論是通過 for select 還是 for range 去監(jiān)聽 ticker.C,我們需要使用其他機制來退出循環(huán),例如使用 context 上下文。下面是代碼示例:

package main
import (
	"fmt"
	"time"
)
func main() {
	timer := time.NewTimer(3 * time.Second)
	// 停止定時器,在定時器觸發(fā)之前停止它,因此返回 true
	stop := timer.Stop()
	fmt.Println(stop) // true
	stop = timer.Stop()
	// 第二次停止定時器,此時定時器已經(jīng)被停止了,返回 false
	fmt.Println(stop) // false
}

代碼運行結(jié)果如下所示:

true
false

下面是代碼的逐步解析:

  • 首先,創(chuàng)建了一個設(shè)置為3秒后觸發(fā)的定時器。
  • 然后立即調(diào)用Stop方法停止定時器。因為此時定時器還未觸發(fā),所以Stop返回 true。
  • 最后再次調(diào)用Stop 方法嘗試停止同一個定時器。由于定時器已經(jīng)被停止,這次 Stop 返回 false。

三:Ticker:周期性定時器

Tciker 是一個周期性的定時器,用于在固定的時間間隔重復執(zhí)行任務。它在每個間隔時間到來時,向其通道(Channel)發(fā)送當前時間。

基本使用
我們可以使用 NewTicker 函數(shù)來創(chuàng)建一個新的 Ticker 對象,該函數(shù)接受一個 time.Duration 類型的參數(shù) d(時間間隔)。

下面是代碼示例:

package main
import (
	"context"
	"fmt"
	"time"
)
func main() {
	// 每隔1秒往ticker.C中發(fā)送當前時間
	ticker := time.NewTicker(time.Second)
	defer ticker.Stop()
	// 使用context控制下面的for select退出
	timeout, cancelFunc := context.WithTimeout(context.Background(), time.Second*5)
	defer cancelFunc()
	go func() {
		for {
			select {
			case <-timeout.Done():
				fmt.Println("timeout done")
				return
			case <-ticker.C:
				fmt.Println("定時器觸發(fā)啦!")
			}
		}
	}()
	// 主goroutine等待 7 秒,確保看到定時器觸發(fā)的輸出
	time.Sleep(time.Second * 7)
}

代碼運行結(jié)果如下所示:

定時器觸發(fā)啦!
定時器觸發(fā)啦!
定時器觸發(fā)啦!
定時器觸發(fā)啦!
定時器觸發(fā)啦!
timeout done

下面是代碼的逐步解析:

  • 首先,創(chuàng)建了一個每秒觸發(fā)的定時器,確保函數(shù)周期結(jié)束后清理定時器,我們應該加上 defer ticker.Stop()
  • 然后,創(chuàng)建一個在 5 秒后超時的上下文。cancelFunc 被用于在退出前清理上下文。
  • 接著,在一個新的 goroutine 中,select 語句用于監(jiān)聽兩個通道:定時器的通道 (ticker.C) 和超時上下文的完成通道 (timeout.Done())。當定時器每秒觸發(fā)時,會打印出消息。當上下文超時(即 5 秒過后),打印出超時信息,并返回,從而結(jié)束該 goroutine。
  • 最后,主 goroutine 通過time.Sleep(time.Second * 7)等待 7 秒,以確保能夠觀察到定時器觸發(fā)和超時事件的輸出。

除了使用 select 語句監(jiān)聽 ticker.C 以外,我們還可以使用 for range 的形式進行監(jiān)聽:

for range ticker.C {}

需要注意的是,即使通過 Stop 方法停止 Ticker 定時器,其 C 通道不會被關(guān)閉。這意味著無論是通過 for select 還是 for range 去監(jiān)聽 ticker.C,我們需要使用其他機制來退出循環(huán),例如使用 context 上下文。

方法詳解

Reset
Reset(d Duration) 方法用于停止計時器并將其周期重置為指定的時間。下一個時間刻度將在新周期結(jié)束后生效。它接受一個 time.Duration 類型的參數(shù) d,表示新的周期。該參數(shù)必須大于零;否則 Reset 方法內(nèi)部將會 panic

下面是代碼示例:

package main
import (
	"time"
)
func main() {
	ticker := time.NewTicker(5 * time.Second)
	defer ticker.Stop()
	// 重置定時器
	ticker.Reset(1 * time.Second)
	second := time.Now().Second()
	for t := range ticker.C {
		// 1s
		fmt.Printf("周期:%d 秒", t.Second()-second)
		break
	}
}

代碼運行結(jié)果如下所示:

周期:1 秒

下面是代碼的逐步解析:

  • 首先,創(chuàng)建了一個每 5 秒觸發(fā)一次的定時器 time.Ticker。
  • 其次,使用 Reset 方法重置定時器的觸發(fā)間隔。5 秒變成 1 秒。
  • 最后,通過一次循環(huán),打印定時器的周期,預期結(jié)果為 1 秒。

Stop
Stop() 方法用于停止定時器。在 Stop 之后,將不再發(fā)送更多的 tick 給其通道 C。切記:Stop 操作不會關(guān)閉通道 C。

下面是代碼示例:

package main
import (
	"fmt"
	"time"
)
func main() {
	ticker := time.NewTicker(time.Second)
	quit := make(chanstruct{}) // 創(chuàng)建一個退出通道
	go func() {
		for {
			select {
			// ticker Stop后,不會往ticker.C中發(fā)送當前時間了,并且ticker.C并沒有關(guān)閉,所以Stop后,不會再走該case了
			case <-ticker.C:
				fmt.Println("定時器觸發(fā)啦!")
			// 關(guān)閉的chan是可以讀的,讀完chan中已有數(shù)據(jù)后,可以一直讀出對應類型的零值,所以一旦quit被close,quit立馬可讀
			case <-quit:
				fmt.Println("協(xié)程停止啦!")
				return// 接收到退出信號,退出循環(huán)
			}
		}
	}()
	time.Sleep(time.Second * 3)
	ticker.Stop() // 停止定時器
	close(quit)   // 發(fā)送退出信號
	fmt.Println("定時器停止啦!")
}

代碼運行結(jié)果如下所示:

定時器觸發(fā)啦!
定時器觸發(fā)啦!
定時器觸發(fā)啦!
協(xié)程停止啦!
定時器停止啦!

  • 首先,創(chuàng)建一個每秒觸發(fā)一次的 time.Ticker 對象。同時,引入了一個類型為 chan struct{} 的退出通道 quit。這個通道將用于向運行中的 goroutine 發(fā)送停止信號。
  • 其次,啟動一個新的 goroutine。在這個 goroutine 中,使用for-select循環(huán)來監(jiān)聽兩個事件:定時器的觸發(fā)(case <-ticker.C)和退出信號(case <-quit)。每當定時器觸發(fā)時,它會打印一條消息。如果收到退出信號,它會打印一條消息并退出循環(huán)。
  • 接著,在主goroutine中,time.Sleep(time.Second * 3) 模擬了一段等待時間(3 秒),在這期間定時器會觸發(fā)幾次。
  • 最后,主 goroutine 通過調(diào)用 Stop 方法停止定時器,然后關(guān)閉退出通道。goroutine 接收到退出信號后打印出一條消息并退出循環(huán)。

Stop 不會關(guān)閉其通道 C,因此我們需要借助其他方式(例如退出信號)來清理資源。

四:Timer 和 Ticker 的主要區(qū)別

用途:

  • Timer 用于單次延遲執(zhí)行任務。
  • Ticker 重復執(zhí)行任務。

行為特點:

  • Timer 在設(shè)定的延遲時間過后觸發(fā)一次,發(fā)送一個時間值到其通道。
  • Ticker 按照設(shè)定的間隔周期性地觸發(fā),反復發(fā)送時間值到其通道。

可控性:

  • Timer 可以被重置(Reset 方法)和停止(Stop 方法)。
  • Reset 用于改變 Timer 的觸發(fā)時間。
  • Ticker 可以被重置(Reset 方法)和停止(Stop 方法)。
  • Reset 用于改變 Ticker 觸發(fā)的時間間隔。

結(jié)束操作:

  • TimerStop 方法用于阻止Timer觸發(fā),如果 Timer 已經(jīng)觸發(fā),Stop 不會從其通道中刪除已發(fā)送的時間值。
  • TickerStop方法用于停止 Ticker 的周期性觸發(fā),一旦停止,它不會再向通道發(fā)送新的值。

注意事項

  • 無論是 Timer 還是Ticker定時器,調(diào)用 Stop 方法之后,并不會關(guān)閉它們的 C 通道。如果有其他的 goroutine 在監(jiān)聽這個通道,為避免潛在的內(nèi)存泄漏,需要手動結(jié)束該 goroutine。通常,這種資源釋放的問題可以通過使用 context 或通過關(guān)閉信號(利用 Channel 實現(xiàn))來解決。
  • Ticker定時器完成其任務后,為了防止內(nèi)存泄漏,應調(diào)用 Stop 方法來釋放相關(guān)資源。如果未及時停止 Ticker,可能導致資源持續(xù)占用。
  • 在編寫 Go 代碼時,我們應根據(jù)不同的應用場景去選擇合適的定時器。同時,我們應遵循良好的規(guī)范,特別是在定時器使用完畢后及時釋放資源,對于避免潛在的內(nèi)存泄漏問題尤為重要。

到此這篇關(guān)于Go中的Timer 和 Ticker的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Go Timer 和 Ticker內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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