Java多線程案例實(shí)戰(zhàn)之定時(shí)器的實(shí)現(xiàn)
一、Timer定時(shí)器
Java中,Timer類是用于計(jì)劃和執(zhí)行重復(fù)任務(wù)的類(Java標(biāo)準(zhǔn)庫中確實(shí)提供了java.util.Timer類)。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:


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

調(diào)用timer.schedule()方法注冊的任務(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類內(nèi)部創(chuàng)建了一個(gè)線程池,用于執(zhí)行注冊的定時(shí)任務(wù)。當(dāng)調(diào)用schedule()方法后,Timer會(huì)將傳入的TimerTask對象添加到線程池中進(jìn)行調(diào)度。
下面是一個(gè)簡單的定時(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("程序開始執(zhí)行嘍!!!");
}
}
運(yùn)行結(jié)果如下:

可以看到程序并沒有結(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)先級越高
return (int)(this.time - o.time); // time是long類型
}
}
// 這是定時(shí)器類的本體
class MyTimer {
// 使用優(yōu)先級隊(duì)列來保存上面的N個(gè)任務(wù)
private PriorityQueue<MyTimerTask> queue = new PriorityQueue<>();
// locker是用來加鎖的對象
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)情況來重新規(guī)劃等待時(shí)間
locker.notify();
}
}
// MyTimer類中還需要一個(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)開始執(zhí)行之后,需要調(diào)用Runnable中的run方法來完成任務(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("程序開始執(zhí)行!!!");
}
}
運(yùn)行結(jié)果如下:

四、總結(jié)
Timer類是Java中的定時(shí)工具類,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類提供了一個(gè)方法即schedule方法,我們可以通過schedule方法來注冊一個(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類內(nèi)部的線程就會(huì)負(fù)責(zé)調(diào)用執(zhí)行注冊的任務(wù)。
另外我們可以通過優(yōu)先級隊(duì)列的方式來實(shí)現(xiàn)類似于Timer類這樣的定時(shí)器。
到此這篇關(guān)于Java多線程案例定時(shí)器的實(shí)現(xiàn)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java定時(shí)器實(shí)現(xiàn)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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