JAVA隨筆篇一（Timer源碼分析和scheduleAtFixedRate的使用）

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寫完了基礎篇，想了很久要不要去寫進階篇，去寫JSP等等的使用方法，最後決定先不去寫，因為自己並不是JAVA方面的大牛，目前也在邊做邊學，所以決定先將自己不懂的拿出來學並記下來。

Timer是Java內建的java.util.Timer類，通過調度一個java.util.TimerTask任務。這種方式可以讓程式按照某一個頻度執行。

1、Timer類的源碼分析：

public class Timer {    /**     * The timer task queue.  This data structure is shared with the timer     * thread.  The timer produces tasks, via its various schedule calls,     * and the timer thread consumes, executing timer tasks as appropriate,     * and removing them from the queue when they're obsolete.     */    private TaskQueue queue = new TaskQueue();    /**     * The timer thread.     */    private TimerThread thread = new TimerThread(queue);

首先Timer類定義了兩個私人變數TaskQueue和TimerThread。

TaskQueue：Timer類定義了一個定時器任務隊列，一個TimerTasks的優先順序隊列。

class TaskQueue {    /**     * Priority queue represented as a balanced binary heap: the two children     * of queue[n] are queue[2*n] and queue[2*n+1].  The priority queue is     * ordered on the nextExecutionTime field: The TimerTask with the lowest     * nextExecutionTime is in queue[1] (assuming the queue is nonempty).  For     * each node n in the heap, and each descendant of n, d,     * n.nextExecutionTime <= d.nextExecutionTime.     */    private TimerTask[] queue = new TimerTask[128];

TimerThread：Timer類的任務執行線程，從Thread類繼承。以TaskQueue為參數。

在使用Timer類，首先new一個Timer對象，然後利用scheduleXXX函數執行任務，首先分析Timer物件建構過程：

    public Timer() {        this("Timer-" + serialNumber());    }

    public Timer(boolean isDaemon) {        this("Timer-" + serialNumber(), isDaemon);    }<span style="white-space:pre"></span>

    public Timer(String name) {        thread.setName(name);        thread.start();    }

    public Timer(String name, boolean isDaemon) {        thread.setName(name);        thread.setDaemon(isDaemon);        thread.start();    }

可以看出，Timer在構造對象過程中，需要啟動一個TimerThread線程，因此可以猜測，TimerThread線程和Timer對象共同維護一個TaskQueue，利用TaskQueue進行資訊傳遞。

接下來看scheduleXXX函數，所有的scheduleXXX函數都需要調用sched方法，

private void sched(TimerTask task, long time, long period) {        if (time < 0)            throw new IllegalArgumentException("Illegal execution time.");        synchronized(queue) {            if (!thread.newTasksMayBeScheduled)                throw new IllegalStateException("Timer already cancelled.");            synchronized(task.lock) {                if (task.state != TimerTask.VIRGIN)                    throw new IllegalStateException(                        "Task already scheduled or cancelled");                task.nextExecutionTime = time;                task.period = period;                task.state = TimerTask.SCHEDULED;            }            queue.add(task);            if (queue.getMin() == task)                queue.notify();        }    }

這裡首先介紹一下TimerTask類:

public abstract class TimerTask implements Runnable {    /**     * This object is used to control access to the TimerTask internals.     */    final Object lock = new Object();

TimerTask類實現了Runnable介面，待執行的任務置於run()中。在構造定時任務的時候，從TimerTask繼承並實現run方法。並建立任務傳給scheduleXXX方法。

從sched方法中可以看出，sched方法中需要操作TaskQueue隊列，而TimerThread線程啟動之後同樣使用這個隊列，這就必須使用synchronized保證多安全執行緒使用。

2、scheduleXXX的使用：

Timer類的原理很簡單，可以使用的函數不多，下面將全部列出。

（1）void java.util.Timer.schedule(TimerTask task, long delay)：多長時間（毫秒）後執行任務

（2）void java.util.Timer.schedule(TimerTask task, Date time)：設定某個時間執行任務

（3）void java.util.Timer.schedule(TimerTask task, long delay, long period)：delay時間後開始執行任務，並每隔period時間調用任務一次。

（4）void java.util.Timer.schedule(TimerTask task, Date firstTime, long period)：第一次在指定firstTime時間點執行任務，之後每隔period時間調用任務一次。

（5）void java.util.Timer.scheduleAtFixedRate(TimerTask task, long delay, long period)：delay時間後開始執行任務，並每隔period時間調用任務一次。

（6）void java.util.Timer.scheduleAtFixedRate(TimerTask task, Date firstTime, long period)：第一次在指定firstTime時間點執行任務，之後每隔period時間調用任務一次。

（7）void java.util.Timer.cancel()：終止該Timer

（8）boolean java.util.TimerTask.cancel()：終止該TimerTask

這些scheduleXXX方法中，除了（1）（2）外，其他都可以重複調用任務，主要的區別就是schedule和scheduleAtFixedRate的差別。

schedule()方法更注重保持間隔時間的穩定：保障每隔period時間可調用一次。

scheduleAtFixedRate()方法更注重保持執行頻率的穩定：保障多次調用的頻率趨近於period時間，如果某一次調用時間大於period，下一次就會盡量小於period，以保障頻率接近於period

3、Timer類的使用示列

首先建立一個任務：

<pre name="code" class="java">import java.util.TimerTask;public class MyTask extends TimerTask{     private int id;     public MyTask(int id){         this.id = id;     }     public void run(){         System.out.println("線程" + id + ":正在執行");         //System.gc();     }}

main函數代碼：

import java.util.Date;import java.util.Timer;public class Test{    public static void main(String[] args){        Timer timer = new Timer();        timer.schedule(new MyTask(1), 5000);// 5秒後啟動任務        MyTask secondTask = new MyTask(2);        timer.schedule(secondTask, 1000, 3000);        // 1秒後啟動任務,以後每隔3秒執行一次線程        Date date = new Date();        timer.schedule(new MyTask(3), new Date(date.getTime() + 1000));        //      以date為參數，指定某個時間點執行線程        //      timer.cancel();        //      secondTask.cancel();        System.out.println("main thread 結束!");        }}

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