简单来说,定时器就相当于一个“闹钟”,给定时器设定一个任务,约定这个任务在xxx时间之后执行~
Timer类提供了一个核心接口,schedule(安排) 指定一个任务交给定时器,在一定时间之后再去执行这个任务~
如何实现定时器的效果~
- Timer中要包含一个Task类,每个Task就表示一个具体的任务实例,Task里面包含一个时间戳(啥时候执行这个任务),还包含一个Runnable实例(用来表示任务具体是啥)。
- Timer里面通过一个带优先级的阻塞队列,来组织如干个task。
- 这里的优先级是按照时间的先后来排优先级,快要到时间的任务优先级更高。
- 也就是 给 堆 加上 wait/notify ,让它能够带阻塞效果。
- 标准库里提供这样的队列PriorityBlockingQueue
- Timer 中还需要一个专门的线程,让这个线程不停的扫描队首元素,看看队首元素是不是已经可以执行了,如果可以执行了,就执行,反之继续在队列中等待。
具体如何用代码实现这样一个定时器Timer:
一般去设定时间的时候,传入的时间,都是一个时间间隔 例如:传入1000 ,就代表从当前开始过1000ms之后在执行;
而我这里为了后面代码方便判断,在这里记录一下绝对时间,这样this.time里就是一个标志的ms级时间戳了,后续只需要获取当前时间戳在和这里的time对比一下就好了。
Task 要放到一个优先级队列中,但是优先级队列里面是需要比较优先级的,所以可以让Task类实现Comparable接口,重写compareTo方法来进行比较。 这里希望时间较小的排在见面。 这里获取一下当前时间currTime,如果当前时间大于等于task里约定的时间,超过说明时间到,执行任务,反之没到,把取去的任务再放回队列,继续等待。 这里还涉及到一个问题: 举个例子:假如你早上定了一个8.30的 闹钟,8点的时候你醒了,看了下时间,还没到,你就继续睡, 但是这里是while(true),就意味着每过一秒钟就要看一次闹钟,8.01看一次,8.02看一次,这样就会白白的浪费一些资源,这就出现了“盲等”,在等待任务时间的过程中,一直持有着CPU资源~
所以这里就需要优化一下:使用wait/notify机制,就可很好的改善盲等问题~ 如果取出任务发现还没到时间,就wait,等待一定时间,这里使用的wait()的重载版本,wait()里写一个参数,达到等待时间,自动醒过来~ 此时就大大降低了扫描次数和成本, 这里的notify(),就是保证当线程中如果有线程在WAITING状态的线程,就需要显示的唤醒一下线程。
举个例子; 如果队首元素8.30在执行,等待30分钟,但是此时,可能突然插入一个任务,让你8.10的时候去干一件事,如果你8.30再去唤醒的话,8.10的任务就来不及了!
所以每次插入新任务的时候,都唤醒一下woeker线程,让worker线程重新获取一下队首元素,看看接下来的任务等待多少时间合适。
public class TestTimer {
static class Task implements Comparable<Task>{
private long time;
private Runnable command;
public Task(Runnable command ,long time){
this.command = command;
this.time = System.currentTimeMillis()+time;
}
public void run(){
command.run();
}
@Override
public int compareTo(Task o) {
return (int)(this.time - o.time);
}
}
static class Timer{
private PriorityBlockingQueue<Task> queue = new PriorityBlockingQueue<>();
private Object meilbox = new Object();
public void schedule(Runnable command,long after){
Task task = new Task(command,after);
queue.put(task);
synchronized (meilbox){
meilbox.notify();
}
}
public Timer(){
Thread worker = new Thread(){
@Override
public void run() {
while(true){
try {
Task task = queue.take();
long currTime = System.currentTimeMillis();
if(currTime >= task.time){
task.run();
}else{
queue.put(task);
synchronized (meilbox){
meilbox.wait(task.time-currTime);
}
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
};
worker.start();
}
}
}
测试:
public static void main(String[] args) {
Timer timer = new Timer();
Runnable command = new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("时间到了~");
}
};
System.out.println("安排任务");
timer.schedule(command,3000);
}
}
安排任务后,等待3s就可以执行了
这里补充一下Timer原生类中的一些方法
- schedule(TimerTask task, Date time) 在指定的日期执行一次TimerTask任务;如果日期time早于当前时间,则立刻执行。
- schedule(TimerTask task, long delay, long period) 以当前时间为基准,延迟指定的毫秒后,再按指定的时间间隔地无限次数的执行TimerTask任务。
- schedule(TimerTask task, Date firstTime, long period) 在指定的日期之后,按指定的时间间隔地无限次数的执行TimerTask任务。
- scheduleAtFixedRate(TimerTask task, long delay, long period) 以当前时间为基准,延迟指定的毫秒后,再按指定的时间间隔周期性地无限次数的执行TimerTask任务。
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