java定时任务_JDK 中定时器是如何实现的

(给ImportNew加星标，提高Java技能)

转自：简书 作者：Fooisart

https://www.jianshu.com/p/e21eb60a2c41

jdk中能够实现定时器功能的大致有三种方式：

• java.util.Timer
• java.util.concurrent.DelayQueue
• java.util.concurrent.ScheduledThreadPoolExecutor

静下心来，咱们一一探究。

一. java.util.Timer

示例代码：

/**
 * 安排指定的任务task在指定的时间firstTime开始进行重复的固定速率period执行
 * 每天中午12点都执行一次
 *
 * @author Fooisart
 * Created on 21:46 14-01-2019
 */

Demo中使用了Timer实现了一个定时任务，该任务在每天12点开始执行，并且每隔2秒执行一次。 顺手牵羊：查看源码时，无意发现Timer中有schedule与scheduleAtFixedRate，它俩都可以到约定时间按照指定时间间隔执行。然而它俩的区别是什么呢？官方解释：一个是Fixed-delay，一个是Fixed-rate。那么这两个词到底是什么意思呢？把demo中的代码运行一遍,然后把schedule换成scheduleAtFixedRate，就全部了然了。 示例代码中较为简洁，能看出控制执行时间的方法应该是 timer.schedule()，跟进去看源码：

public void schedule(TimerTask task, Date firstTime, long period) {

• task 表示要执行的任务逻辑
• firstTime 表示第一次执行的时间
• period 表示每次间隔时间

继续跟进：

private void sched(TimerTask task, long time, long period) {

这里其实做了两个事情

• 给task设定了一些参数，类似于初始化task。这里还给它加了把锁，可以思考一下为甚要在此初始化？为何要加锁？(不是本文范畴，各位伙伴自行思考)

• 把初始化后的task加入到queue中。

读到这里，我们还是没有看到到底是如何实现定时的？别着急，继续。进入queu.add(task)

/**
    * Adds a new task to the priority queue.
    */

这里注释提到，加入一个新任务到优先级队列中去。其实这里的TimerTask[]是一个优先级队列，使用数组存储方式。并且它的数据结构是heap。包括从fixUp()我们也能看出来，它是在保持堆属性，即堆化(heapify)。
那么能分析的都分析完了，还是没能看到定时是如何实现的？再次静下来想一想，定时任务如果想执行，首先得启动定时器。所有咱们再次关注构造方法。
Timer一共有4个构造方法，看最底层的：

public Timer(String name) {

可以看到，这里在启动一个thread，那么既然是一个Thread，那肯定就得关注它的 run()方法了。进入：

public void run() {

继续进入mainLoop()：

/**
     * The main timer loop.  (See class comment.)
     */

从上述源码中，可以看出有两个重要的if

• if (taskFired = (executionTime<=currentTime))，表示已经到了执行时间，那么下面执行任务就好了；
• if (!taskFired)，表示未到执行时间，那么等待就好了。那么是如何等待的呢？再仔细一看，原来是调用了Object.wait(long timeout)。

到这里我们知道了，原来jdk中的定时器是这样实现的啊，等待是使用最简单的Object.wait()实现的啊！别着急，这里有个小提问：使用Therad.sleep()可以实现嘛？如果可以，为何不用呢？

java.util.concurrent.DelayQueue

比较细致地分析了java.util.Timer，DelayQueue也大同小异。整理一下心情，重新出发。

先上示例代码：

DelayQueue它本质上是一个队列，而这个队列里也只有存放Delayed的子类才有意义，所有定义了DelayTask：

public 

看main方法，主要做了三件事：

• 构造DelayTask，其中的延迟时间是5秒

• 将任务放入队列

• 从队列中取任务

DelayQueue跟刚才的Timer.TaskQueue是比较相似的，都是优先级队列，放入元素时，都得堆化(DelayQueue.put()如果元素满了，会阻塞。自行研究)。重点看queue.take()。

public E take() throws InterruptedException {

源码中出现了三次await字眼：

• 第一次是当队列为空时，等待；
• 第二次等待是因为，发现有任务，没有到执行时间，并且有准备执行的线程(leader)。咱们得讲理吧，既然已经有人在准备执行了，咱们就得等吧。
• 第三次是真正延时的地方了，available.awaitNanos(delay),此时也没有别的线程要执行，也就是我将要执行，所有等待剩下的延迟时间即可。

这里咱们明白了，DelayQueue的等待是通过Condition.await()来实现的。请注意，这里又有一个小问题了：Object.wait()与Conditon.await()有何异同？

java.util.concurrent.ScheduledThreadPoolExecutor

由于ScheduledThreadPoolExecutor涉及到的线程池(ThreadPoolExecutor)内容较多，所有就不详细分析了，也考虑到读到这里，难免有些疲倦。直接简述一下结论：在创建ScheduledThreadPoolExecutor时，线程池的工作队列使用的是DelayedWorkQueue,它的take()方法，与DelayQueue.take()方法极其相似，也有三个等待。 至此，要结束了。总结一下，jdk中实现定时器一共有两种方式：

1. 使用Object.wait()
2. 使用Conditon.await()

还记得文中的两个小提问嘛：

1. 使用Thread.sleep()可以实现嘛？如果可以，为何不用呢？
2. Object.wait()与Conditon.await()有何异同？

推荐阅读   点击标题可跳转

不就是 SELECT COUNT 语句吗，竟然能被面试官虐的体无完肤

当 Redis 发生高延迟时，到底发生了什么

18 个 Java8 日期处理的实践，太有用了！

看完本文有收获？请转发分享给更多人

关注「ImportNew」，提升Java技能

好文章，我在看❤️