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详解java定时任务

程序员文章站 2024-03-09 16:39:05
 在我们编程过程中如果需要执行一些简单的定时任务,无须做复杂的控制,我们可以考虑使用jdk中的timer定时任务来实现。下面lz就其原理、实例以及timer缺陷三...

 在我们编程过程中如果需要执行一些简单的定时任务,无须做复杂的控制,我们可以考虑使用jdk中的timer定时任务来实现。下面lz就其原理、实例以及timer缺陷三个方面来解析java timer定时器。

一、简介
      在java中一个完整定时任务需要由timer、timertask两个类来配合完成。 api中是这样定义他们的,timer:一种工具,线程用其安排以后在后台线程中执行的任务。可安排任务执行一次,或者定期重复执行。由timertask:timer 安排为一次执行或重复执行的任务。我们可以这样理解timer是一种定时器工具,用来在一个后台线程计划执行指定任务,而timertask一个抽象类,它的子类代表一个可以被timer计划的任务。
timer类
      在工具类timer中,提供了四个构造方法,每个构造方法都启动了计时器线程,同时timer类可以保证多个线程可以共享单个timer对象而无需进行外部同步,所以timer类是线程安全的。但是由于每一个timer对象对应的是单个后台线程,用于顺序执行所有的计时器任务,一般情况下我们的线程任务执行所消耗的时间应该非常短,但是由于特殊情况导致某个定时器任务执行的时间太长,那么他就会“独占”计时器的任务执行线程,其后的所有线程都必须等待它执行完,这就会延迟后续任务的执行,使这些任务堆积在一起,具体情况我们后面分析。
      当程序初始化完成timer后,定时任务就会按照我们设定的时间去执行,timer提供了schedule方法,该方法有多中重载方式来适应不同的情况,如下:
      schedule(timertask task, date time):安排在指定的时间执行指定的任务。
      schedule(timertask task, date firsttime, long period) :安排指定的任务在指定的时间开始进行重复的固定延迟执行。
      schedule(timertask task, long delay) :安排在指定延迟后执行指定的任务。
      schedule(timertask task, long delay, long period) :安排指定的任务从指定的延迟后开始进行重复的固定延迟执行。
      同时也重载了scheduleatfixedrate方法,scheduleatfixedrate方法与schedule相同,只不过他们的侧重点不同,区别后面分析。
      scheduleatfixedrate(timertask task, date firsttime, long period):安排指定的任务在指定的时间开始进行重复的固定速率执行。
      scheduleatfixedrate(timertask task, long delay, long period):安排指定的任务在指定的延迟后开始进行重复的固定速率执行。
timertask
      timertask类是一个抽象类,由timer 安排为一次执行或重复执行的任务。它有一个抽象方法run()方法,该方法用于执行相应计时器任务要执行的操作。因此每一个具体的任务类都必须继承timertask,然后重写run()方法。
      另外它还有两个非抽象的方法:
      boolean cancel():取消此计时器任务。
      long scheduledexecutiontime():返回此任务最近实际执行的安排执行时间。

二、实例
2.1、指定延迟时间执行定时任务

public class timertest01 { 
  timer timer; 
  public timertest01(int time){ 
    timer = new timer(); 
    timer.schedule(new timertasktest01(), time * 1000); 
  } 
   
  public static void main(string[] args) { 
    system.out.println("timer begin...."); 
    new timertest01(3); 
  } 
} 
 
public class timertasktest01 extends timertask{ 
 
  public void run() { 
    system.out.println("time's up!!!!"); 
  } 
} 

运行结果:
首先打印:timer begin.... 
 
3秒后打印:time's up!!!! 

2.2、在指定时间执行定时任务

public class timertest02 { 
  timer timer; 
   
  public timertest02(){ 
    date time = gettime(); 
    system.out.println("指定时间time=" + time); 
    timer = new timer(); 
    timer.schedule(new timertasktest02(), time); 
  } 
   
  public date gettime(){ 
    calendar calendar = calendar.getinstance(); 
    calendar.set(calendar.hour_of_day, 11); 
    calendar.set(calendar.minute, 39); 
    calendar.set(calendar.second, 00); 
    date time = calendar.gettime(); 
     
    return time; 
  } 
   
  public static void main(string[] args) { 
    new timertest02(); 
  } 
} 
 
public class timertasktest02 extends timertask{ 
 
  @override 
  public void run() { 
    system.out.println("指定时间执行线程任务..."); 
  } 
} 

      当时间到达11:39:00时就会执行该线程任务,当然大于该时间也会执行!!执行结果为:
指定时间time=tue jun 10 11:39:00 cst 2014 
指定时间执行线程任务...  
2.3、在延迟指定时间后以指定的间隔时间循环执行定时任务

public class timertest03 { 
  timer timer; 
   
  public timertest03(){ 
    timer = new timer(); 
    timer.schedule(new timertasktest03(), 1000, 2000); 
  } 
   
  public static void main(string[] args) { 
    new timertest03(); 
  } 
} 
 
public class timertasktest03 extends timertask{ 
 
  @override 
  public void run() { 
    date date = new date(this.scheduledexecutiontime()); 
    system.out.println("本次执行该线程的时间为:" + date); 
  } 
} 

运行结果:
本次执行该线程的时间为:tue jun 10 21:19:47 cst 2014 
本次执行该线程的时间为:tue jun 10 21:19:49 cst 2014 
本次执行该线程的时间为:tue jun 10 21:19:51 cst 2014 
本次执行该线程的时间为:tue jun 10 21:19:53 cst 2014 
本次执行该线程的时间为:tue jun 10 21:19:55 cst 2014 
本次执行该线程的时间为:tue jun 10 21:19:57 cst 2014 
.................  
      对于这个线程任务,如果我们不将该任务停止,他会一直运行下去。
      对于上面三个实例,lz只是简单的演示了一下,同时也没有讲解scheduleatfixedrate方法的例子,其实该方法与schedule方法一样!
2.4、分析schedule和scheduleatfixedrate
      1)、schedule(timertask task, date time)、schedule(timertask task, long delay)
      对于这两个方法而言,如果指定的计划执行时间scheduledexecutiontime<= systemcurrenttime,则task会被立即执行。scheduledexecutiontime不会因为某一个task的过度执行而改变。
      2)、schedule(timertask task, date firsttime, long period)、schedule(timertask task, long delay, long period)
      这两个方法与上面两个就有点儿不同的,前面提过timer的计时器任务会因为前一个任务执行时间较长而延时。在这两个方法中,每一次执行的task的计划时间会随着前一个task的实际时间而发生改变,也就是scheduledexecutiontime(n+1)=realexecutiontime(n)+periodtime。也就是说如果第n个task由于某种情况导致这次的执行时间过程,最后导致systemcurrenttime>= scheduledexecutiontime(n+1),这是第n+1个task并不会因为到时了而执行,他会等待第n个task执行完之后再执行,那么这样势必会导致n+2个的执行实现scheduledexecutiontime放生改变即scheduledexecutiontime(n+2) = realexecutiontime(n+1)+periodtime。所以这两个方法更加注重保存间隔时间的稳定。
      3)、scheduleatfixedrate(timertask task, date firsttime, long period)、scheduleatfixedrate(timertask task, long delay, long period)
      在前面也提过scheduleatfixedrate与schedule方法的侧重点不同,schedule方法侧重保存间隔时间的稳定,而scheduleatfixedrate方法更加侧重于保持执行频率的稳定。为什么这么说,原因如下。在schedule方法中会因为前一个任务的延迟而导致其后面的定时任务延时,而scheduleatfixedrate方法则不会,如果第n个task执行时间过长导致systemcurrenttime>= scheduledexecutiontime(n+1),则不会做任何等待他会立即执行第n+1个task,所以scheduleatfixedrate方法执行时间的计算方法不同于schedule,而是scheduledexecutiontime(n)=firstexecutetime +n*periodtime,该计算方法永远保持不变。所以scheduleatfixedrate更加侧重于保持执行频率的稳定。

三、timer的缺陷
3.1、timer的缺陷
      timer计时器可以定时(指定时间执行任务)、延迟(延迟5秒执行任务)、周期性地执行任务(每隔个1秒执行任务),但是,timer存在一些缺陷。首先timer对调度的支持是基于绝对时间的,而不是相对时间,所以它对系统时间的改变非常敏感。其次timer线程是不会捕获异常的,如果timertask抛出的了未检查异常则会导致timer线程终止,同时timer也不会重新恢复线程的执行,他会错误的认为整个timer线程都会取消。同时,已经被安排单尚未执行的timertask也不会再执行了,新的任务也不能被调度。故如果timertask抛出未检查的异常,timer将会产生无法预料的行为。
1)、timer管理时间延迟缺陷
      前面timer在执行定时任务时只会创建一个线程任务,如果存在多个线程,若其中某个线程因为某种原因而导致线程任务执行时间过长,超过了两个任务的间隔时间,会发生一些缺陷:

public class timertest04 { 
  private timer timer; 
  public long start;   
   
  public timertest04(){ 
    this.timer = new timer(); 
    start = system.currenttimemillis(); 
  } 
   
  public void timerone(){ 
    timer.schedule(new timertask() { 
      public void run() { 
        system.out.println("timerone invoked ,the time:" + (system.currenttimemillis() - start)); 
        try { 
          thread.sleep(4000);  //线程休眠3000 
        } catch (interruptedexception e) { 
          e.printstacktrace(); 
        } 
      } 
    }, 1000); 
  } 
   
  public void timertwo(){ 
    timer.schedule(new timertask() { 
      public void run() { 
        system.out.println("timerone invoked ,the time:" + (system.currenttimemillis() - start)); 
      } 
    }, 3000); 
  } 
   
  public static void main(string[] args) throws exception { 
    timertest04 test = new timertest04(); 
     
    test.timerone(); 
    test.timertwo(); 
  } 
} 

按照我们正常思路,timertwo应该是在3s后执行,其结果应该是:
timerone invoked ,the time:1001 
timerone invoked ,the time:3001 

但是事与愿违,timerone由于sleep(4000),休眠了4s,同时timer内部是一个线程,导致timeone所需的时间超过了间隔时间,结果:
timerone invoked ,the time:1000 
timerone invoked ,the time:5000 

2)、timer抛出异常缺陷
如果timertask抛出runtimeexception,timer会终止所有任务的运行。如下:

public class timertest04 { 
  private timer timer; 
   
  public timertest04(){ 
    this.timer = new timer(); 
  } 
   
  public void timerone(){ 
    timer.schedule(new timertask() { 
      public void run() { 
        throw new runtimeexception(); 
      } 
    }, 1000); 
  } 
   
  public void timertwo(){ 
    timer.schedule(new timertask() { 
       
      public void run() { 
        system.out.println("我会不会执行呢??"); 
      } 
    }, 1000); 
  } 
   
  public static void main(string[] args) { 
    timertest04 test = new timertest04(); 
    test.timerone(); 
    test.timertwo(); 
  } 
} 

运行结果:timerone抛出异常,导致timertwo任务终止。

exception in thread "timer-0" java.lang.runtimeexception 
  at com.chenssy.timer.timertest04$1.run(timertest04.java:25) 
  at java.util.timerthread.mainloop(timer.java:555) 
  at java.util.timerthread.run(timer.java:505) 

      对于timer的缺陷,我们可以考虑 scheduledthreadpoolexecutor 来替代。timer是基于绝对时间的,对系统时间比较敏感,而scheduledthreadpoolexecutor 则是基于相对时间;timer是内部是单一线程,而scheduledthreadpoolexecutor内部是个线程池,所以可以支持多个任务并发执行。
3.2、用scheduledexecutorservice替代timer
1)、解决问题一:

public class scheduledexecutortest { 
  private scheduledexecutorservice scheduexec; 
   
  public long start; 
   
  scheduledexecutortest(){ 
    this.scheduexec = executors.newscheduledthreadpool(2);  
    this.start = system.currenttimemillis(); 
  } 
   
  public void timerone(){ 
    scheduexec.schedule(new runnable() { 
      public void run() { 
        system.out.println("timerone,the time:" + (system.currenttimemillis() - start)); 
        try { 
          thread.sleep(4000); 
        } catch (interruptedexception e) { 
          e.printstacktrace(); 
        } 
      } 
    },1000,timeunit.milliseconds); 
  } 
   
  public void timertwo(){ 
    scheduexec.schedule(new runnable() { 
      public void run() { 
        system.out.println("timertwo,the time:" + (system.currenttimemillis() - start)); 
      } 
    },2000,timeunit.milliseconds); 
  } 
   
  public static void main(string[] args) { 
    scheduledexecutortest test = new scheduledexecutortest(); 
    test.timerone(); 
    test.timertwo(); 
  } 
} 

运行结果:
timerone,the time:1003 
timertwo,the time:2005 
2)、解决问题二

public class scheduledexecutortest { 
  private scheduledexecutorservice scheduexec; 
   
  public long start; 
   
  scheduledexecutortest(){ 
    this.scheduexec = executors.newscheduledthreadpool(2);  
    this.start = system.currenttimemillis(); 
  } 
   
  public void timerone(){ 
    scheduexec.schedule(new runnable() { 
      public void run() { 
        throw new runtimeexception(); 
      } 
    },1000,timeunit.milliseconds); 
  } 
   
  public void timertwo(){ 
    scheduexec.scheduleatfixedrate(new runnable() { 
      public void run() { 
        system.out.println("timertwo invoked ....."); 
      } 
    },2000,500,timeunit.milliseconds); 
  } 
   
  public static void main(string[] args) { 
    scheduledexecutortest test = new scheduledexecutortest(); 
    test.timerone(); 
    test.timertwo(); 
  } 
} 

运行结果:

timertwo invoked ..... 
timertwo invoked ..... 
timertwo invoked ..... 
timertwo invoked ..... 
timertwo invoked ..... 
timertwo invoked ..... 
timertwo invoked ..... 
timertwo invoked ..... 
timertwo invoked ..... 
........................ 

以上就是本文的全部内容,关于java定时任务就为大家介绍到这,希望对大家的学习有所帮助。