Java多线程定时器Timer原理及实现
前言
定时/计划功能在java应用的各个领域都使用得非常多，比方说web层面，可能一个项目要定时采集话单、定时更新某些缓存、定时清理一批不活跃用户等等。定时计划任务功能在java中主要使用的就是timer对象，它在内部使用多线程方式进行处理，所以它和多线程技术关联还是相当大的。那和threadlocal一样，还是先讲原理再讲使用，timer的实现原理不难，就简单扫一下就好了。
timer的schedule(timetask task, date time)的使用
该方法的作用是在执行的日期执行一次任务
1、执行任务的时间晚于当前时间：未来执行
private static timer timer = new timer();
static public class mytask extends timertask
{
public void run()
{
system.out.println("运行了！时间为：" + new date());
}
}
public static void main(string[] args) throws exception
{
mytask task = new mytask();
simpledateformat sdf = new simpledateformat("yyyy-mm-dd hh:mm:ss");
string datestring = "2015-10-6 12:14:00";
date dateref = sdf.parse(datestring);
system.out.println("字符串时间：" + dateref.tolocalestring() + " 当前时间：" + new date().tolocalestring());
timer.schedule(task, dateref);
}
看一下运行效果：
字符串时间：2015-10-6 12:14:00 当前时间：2015-10-6 12:13:23 运行了！时间为：tue oct 06 12:14:00 cst 2015
执行时间和但前时间不一致，而是和dateref的时间一直，证明了未来执行。任务虽然执行完了，但进程没有销毁，控制台上的方框可以看到还是红色的，看下timer的源代码：
public timer() {
this("timer-" + serialnumber());
}
public timer(string name) {
thread.setname(name);
thread.start();
}
所以，启动一个timer就是启动一个新线程，但是这个新线程并不是守护线程，所以它会一直运行。要运行完就让进程停止的话，设置timer为守护线程就好了，有专门的构造函数可以设置：
public timer(boolean isdaemon) {
this("timer-" + serialnumber(), isdaemon);
}
public timer(string name, boolean isdaemon) {
thread.setname(name);
thread.setdaemon(isdaemon);
thread.start();
}
2、计划时间早于当前时间：立即执行
如果执行任务的时间早于当前时间，那么立即执行task的任务：
private static timer timer = new timer();
static public class mytask extends timertask
{
public void run()
{
system.out.println("运行了！时间为：" + new date());
}
}
public static void main(string[] args) throws exception
{
mytask task = new mytask();
simpledateformat sdf = new simpledateformat("yyyy-mm-dd hh:mm:ss");
string datestring = "2014-10-6 12:14:00";
date dateref = sdf.parse(datestring);
system.out.println("字符串时间：" + dateref.tolocalestring() + " 当前时间：" + new date().tolocalestring());
timer.schedule(task, dateref);
}
看一下运行效果：
字符串时间：2014-10-6 12:14:00 当前时间：2015-10-6 12:20:10 运行了！时间为：tue oct 06 12:20:10 cst 2015
执行时间和当前时间一致，证明了立即执行
3、多个timertask任务执行
timer中允许有多个任务：
private static timer timer = new timer();
static public class mytask extends timertask
{
public void run()
{
system.out.println("运行了！时间为：" + new date());
}
}
public static void main(string[] args) throws exception
{
mytask task1 = new mytask();
mytask task2 = new mytask();
simpledateformat sdf1 = new simpledateformat("yyyy-mm-dd hh:mm:ss");
simpledateformat sdf2 = new simpledateformat("yyyy-mm-dd hh:mm:ss");
string datestring1 = "2015-10-6 12:26:00";
string datestring2 = "2015-10-6 12:27:00";
date dateref1 = sdf1.parse(datestring1);
date dateref2 = sdf2.parse(datestring2);
system.out.println("字符串时间：" + dateref1.tolocalestring() + " 当前时间：" + new date().tolocalestring());
system.out.println("字符串时间：" + dateref2.tolocalestring() + " 当前时间：" + new date().tolocalestring());
timer.schedule(task1, dateref1);
timer.schedule(task2, dateref2);
}
看一下运行结果：
字符串时间：2015-10-612:26:00当前时间：2015-10-612:25:38
字符串时间：2015-10-612:27:00当前时间：2015-10-612:25:38
运行了！时间为：tueoct0612:26:00cst2015
运行了！时间为：tueoct0612:27:00cst2015
可以看到，运行时间和设置的时间一致，证明了未来可以执行多个任务。另外注意，task是以队列的方式一个一个被顺序执行的，所以执行的时间有可能和预期的时间不一致，因为前面的任务可能消耗过长，后面任务的运行时间也有可能被延迟。
代码就不写了，举个例子，任务1计划12:00:00被执行，任务2计划12:00:10被执行，结果任务1执行了30秒，那么任务2将在12:00:30被执行，因为task是被放入队列中的，因此必须一个一个顺序运行。
timer的schedule(timertasktask,datefirsttime,longperiod)
该方法的作用是在指定的日期之后，按指定的间隔周期性地无限循环地执行某一人物
1、计划时间晚于当前时间：未来执行
static public class mytask extends timertask
{
public void run()
{
system.out.println("运行了！时间为：" + new date());
}
}
public static void main(string[] args) throws exception
{
mytask task = new mytask();
simpledateformat sdf = new simpledateformat("yyyy-mm-dd hh:mm:ss");
string datestring = "2015-10-6 18:00:00";
timer timer = new timer();
date dateref = sdf.parse(datestring);
system.out.println("字符串时间：" + dateref.tolocalestring() + " 当前时间：" + new date().tolocalestring());
timer.schedule(task, dateref, 4000);
}
看一下运行结果：
字符串时间：2015-10-6 18:01:00 当前时间：2015-10-6 18:00:15
运行了！时间为：tue oct 06 18:01:00 cst 2015
运行了！时间为：tue oct 06 18:01:04 cst 2015
运行了！时间为：tue oct 06 18:01:08 cst 2015
运行了！时间为：tue oct 06 18:01:12 cst 2015
...
看到从设定的时间开始，每隔4秒打印一次，无限打印下去
2、计划时间早于当前时间：立即执行
static public class mytask extends timertask
{
public void run()
{
system.out.println("运行了！时间为：" + new date());
}
}
public static void main(string[] args) throws exception
{
mytask task = new mytask();
simpledateformat sdf = new simpledateformat("yyyy-mm-dd hh:mm:ss");
string datestring = "2014-10-6 18:01:00";
timer timer = new timer();
date dateref = sdf.parse(datestring);
system.out.println("字符串时间：" + dateref.tolocalestring() + " 当前时间：" + new date().tolocalestring());
timer.schedule(task, dateref, 4000);
}
看一下运行结果：
字符串时间：2014-10-6 18:01:00 当前时间：2015-10-6 18:02:46
运行了！时间为：tue oct 06 18:02:46 cst 2015
运行了！时间为：tue oct 06 18:02:50 cst 2015
运行了！时间为：tue oct 06 18:02:54 cst 2015
运行了！时间为：tue oct 06 18:02:58 cst 2015
运行了！时间为：tue oct 06 18:03:02 cst 2015
...
看到运行时间比当前时间早，从当前时间开始，每隔4秒打印一次，无限循环下去
timertask的cancel()方法
timertask的cancel()方法的作用是将自身从任务队列中清除：
static public class mytaska extends timertask
{
public void run()
{
system.out.println("a运行了！时间为：" + new date());
this.cancel();
}
}
static public class mytaskb extends timertask
{
public void run()
{
system.out.println("b运行了！时间为：" + new date());
}
}
public static void main(string[] args) throws exception
{
mytaska taska = new mytaska();
mytaskb taskb = new mytaskb();
simpledateformat sdf = new simpledateformat("yyyy-mm-dd hh:mm:ss");
string datestring = "2015-10-6 18:10:00";
timer timer = new timer();
date dateref = sdf.parse(datestring);
system.out.println("字符串时间：" + dateref.tolocalestring() + " 当前时间：" + new date().tolocalestring());
timer.schedule(taska, dateref, 4000);
timer.schedule(taskb, dateref, 4000);
}
看一下运行结果：
字符串时间：2015-10-6 18:10:00 当前时间：2015-10-6 18:09:47 a运行了！时间为：tue oct 06 18:10:00 cst 2015 b运行了！时间为：tue oct 06 18:10:00 cst 2015 b运行了！时间为：tue oct 06 18:10:04 cst 2015 b运行了！时间为：tue oct 06 18:10:08 cst 2015 b运行了！时间为：tue oct 06 18:10:12 cst 2015 ...
看到timetask的cancel()方法是将自身从任务队列中被移除，其他任务不受影响
timer的cancel()方法
把上面代码改动一下：
private static timer timer = new timer();
static public class mytaska extends timertask
{
public void run()
{
system.out.println("a运行了！时间为：" + new date());
timer.cancel();
}
}
static public class mytaskb extends timertask
{
public void run()
{
system.out.println("b运行了！时间为：" + new date());
}
}
public static void main(string[] args) throws exception
{
mytaska taska = new mytaska();
mytaskb taskb = new mytaskb();
simpledateformat sdf = new simpledateformat("yyyy-mm-dd hh:mm:ss");
string datestring = "2015-10-6 18:10:00";
date dateref = sdf.parse(datestring);
system.out.println("字符串时间：" + dateref.tolocalestring() + " 当前时间：" + new date().tolocalestring());
timer.schedule(taska, dateref, 4000);
timer.schedule(taskb, dateref, 4000);
}
看一下运行结果：
字符串时间：2015-10-618:10:00当前时间：2015-10-618:14:15
a运行了！时间为：tueoct0618:14:15cst2015
全部任务都被清除，并且进程被销毁。不过注意一下，cancel()方法未必一定会停止执行计划任务，可能正常执行，因为cancel()方法会尝试去获取queue锁，如果并没有获取到queue锁的话，timertask类中的任务继续执行也是完全有可能的
其他方法
再列举一些timer中的其他schedule的重载方法的作用，就不提供证明的代码了，可以自己尝试一下：
1、schedule(timertasktask,longdelay)
以当前时间为参考，在此时间基础上延迟指定的毫秒数后执行一次timertask任务
2、schedule(timertasktask,longdelay,longperiod)
以当前时间为参考，在此时间基础上延迟指定的毫秒数后，以period为循环周期，循环执行timertask任务
3、scheduleatfixedrate(timertasktask,datefirsttime,longperiod)
在延时的场景下，schedule方法和scheduleatfixedrate方法没有区别，它们的区别只是在非延时上。如果执行任务的时间没有被延时，对于schedule方法来说，下一次任务执行的时间参考的是上一次任务的开始时间来计算的；对于scheduleatfixedrate方法来说，下一次任务执行的时间参考的是上一次任务的结束时间来计算的
总结
以上就是本文关于java多线程定时器timer原理及实现的全部内容，希望对大家有所帮助。感兴趣的朋友可以继续参阅本站：
java多线程之readwritelock读写分离的实现代码
如有不足之处，欢迎留言指出。