Okio库 Timeout类源码解析

转自：http://blog.csdn.net/zhuoxiuwu/article/details/53557646

Timeout类的作用

　　Timeout类用来处理当前线程对异步任务执行的等待超时时间或截止时间，当超时或到截止时间时，抛出一个 InterruptedIOException 的异常，在 Okio 包中，处理Io流时，都需要使用到。TimeOut 主要包含 Timeout 以及AsyncTimout 类。

TimeOut类内部的具体处理过程

　　Timeout类 使用了2种策略来处理是否应该中断等待，一种是 任务处理的时间，另一种是设定 任务时间的截止点，这两种策略也可以同时存在，判断时会取最近的临界点时间。 
　　有关这两种策略的设置方法

  /**   * 等待任务执行完成的最长时间，如果设置为0，相当于会无限等待直到任务执行完成   */  public Timeout timeout(long timeout, TimeUnit unit) {    if (timeout < 0) throw new IllegalArgumentException("timeout < 0: " + timeout);    if (unit == null) throw new IllegalArgumentException("unit == null");    this.timeoutNanos = unit.toNanos(timeout);    return this;  }  /**    *使用deadline 来 保证所有的任务执行应该在deadlineTime之前执行完成，否则抛出异常   */  public Timeout deadlineNanoTime(long deadlineNanoTime) {    this.hasDeadline = true;    this.deadlineNanoTime = deadlineNanoTime;    return this;  }  /**  设置截止时间，内部通过调用deadlineNanoTime. */  public final Timeout deadline(long duration, TimeUnit unit) {    if (duration <= 0) throw new IllegalArgumentException("duration <= 0: " + duration);    if (unit == null) throw new IllegalArgumentException("unit == null");    return deadlineNanoTime(System.nanoTime() + unit.toNanos(duration));  }
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waitUntilNotified(Object monitor)

　　该类的主要判断逻辑在 waitUntilNotifed，调用改方法时，传入moitor 对象，代码内部先判断 是否有设置 等待或者截止时间，接着调用 mointor 对象的 wait() 或者 带 时间参数的 wait(long millis,int naosn) 方法，wait方法的调用 导致当前线程等待直到其他线程释放monitor对象锁才有可能被唤醒。从这里也可以看出 Timeout 类 主要是对 Object 类 wait 方法 timout处理的封装，当持有monitor 对象锁的线程的处理时间过长时，抛出异常。

  public final void waitUntilNotified(Object monitor) throws InterruptedIOException {    try {      boolean hasDeadline = hasDeadline();      long timeoutNanos = timeoutNanos();      if (!hasDeadline && timeoutNanos == 0L) {        monitor.wait(); // There is no timeout: wait forever.        return;      }      // 计算需要 wait的时间      long waitNanos;      long start = System.nanoTime();      if (hasDeadline && timeoutNanos != 0) {        long deadlineNanos = deadlineNanoTime() - start;        waitNanos = Math.min(timeoutNanos, deadlineNanos);      } else if (hasDeadline) {        waitNanos = deadlineNanoTime() - start;      } else {        waitNanos = timeoutNanos;      }      // Attempt to wait that long. This will break out early if the monitor is notified.      long elapsedNanos = 0L;      if (waitNanos > 0L) {        long waitMillis = waitNanos / 1000000L;        monitor.wait(waitMillis, (int) (waitNanos - waitMillis * 1000000L));        elapsedNanos = System.nanoTime() - start; //真实的wait 时间      }      // Throw if the timeout elapsed before the monitor was notified.      if (elapsedNanos >= waitNanos) {        throw new InterruptedIOException("timeout");      }    } catch (InterruptedException e) {      throw new InterruptedIOException("interrupted");    }  }
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AsyncTimeout

　　AsyncTimeout 类继承于 Timeout ，内部关于判断操作是否超时的逻辑与基类一样，不同之处在于，Timeout的判断处理是异步的，并且 AsyncTimeout 自身 采用了双向链表（Queue）的结构排序，内部使用了一个线程来处理链表，判断是否超时。Okio 主要在对 Socket 读写时使用到 AsyncTimout 类，

具体实现

　　创建的AsyncTimeout 在工作之前 需要调用 enter() 函数 。

  public final void enter() {    if (inQueue) throw new IllegalStateException("Unbalanced enter/exit");    long timeoutNanos = timeoutNanos();    boolean hasDeadline = hasDeadline();    if (timeoutNanos == 0 && !hasDeadline) {      return; // No timeout and no deadline? Don't bother with the queue.    }    inQueue = true;    scheduleTimeout(this, timeoutNanos, hasDeadline);  } private static synchronized void scheduleTimeout(      AsyncTimeout node, long timeoutNanos, boolean hasDeadline) {    // Start the watchdog thread and create the head node when the first timeout is scheduled.    if (head == null) {      head = new AsyncTimeout();      new Watchdog().start();    }    long now = System.nanoTime();    if (timeoutNanos != 0 && hasDeadline) {      // Compute the earliest event; either timeout or deadline. Because nanoTime can wrap around,      // Math.min() is undefined for absolute values, but meaningful for relative ones.      node.timeoutAt = now + Math.min(timeoutNanos, node.deadlineNanoTime() - now);    } else if (timeoutNanos != 0) {      node.timeoutAt = now + timeoutNanos;    } else if (hasDeadline) {      node.timeoutAt = node.deadlineNanoTime();    } else {      throw new AssertionError();    }    // Insert the node in sorted order.    long remainingNanos = node.remainingNanos(now);    for (AsyncTimeout prev = head; true; prev = prev.next) {      if (prev.next == null || remainingNanos < prev.next.remainingNanos(now)) {        node.next = prev.next;        prev.next = node;        if (prev == head) {          AsyncTimeout.class.notify(); // Wake up the watchdog when inserting at the front.        }        break;      }    }  }
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　　在 enter() 函数内部 首先做了 timeoutNaos 以及 hasDeadline 参数的 合法性检验，之后对 整个队列进行遍历，将这个新的 AsyncTimout 插入队列中。在插入队列之前，还判断了 AsyncTimeout 静态成员变量 head(作为链表头的引用) 是否存在，如果不存在，则说明该类是第一次被实例化，则创建一个 该类 唯一的守护线程 watchDog，watchDog 内部所做的逻辑也非常简单，通过一个死循环 内部 判断 队列首部距离超时的时间，之后 调用 wait(long millis, int nanos) ,将watchDog线程挂起对应的时间，之后进入下一次循环，再次判断是否超时，如无意外，此时队首的 AsyncTimeout 已经超时，调用 子类重载的 timeOut 方法。 
　　这里需要注意，使用者应该 重载 AsyncTimeout 的timeOut方法，以实现在超时时需要做的逻辑操作，比如 关闭 IO流。

/*** Watchdog 线程处理 AsyncTimeout队列。当超时时调用 AsyncTimeout的 timeout回调方法。 */private static final class Watchdog extends Thread {    public Watchdog() {      super("Okio Watchdog");      setDaemon(true);    }    public void run() {      while (true) {        try {          AsyncTimeout timedOut = awaitTimeout(); // 判断队首的超时时间，无超时则wait对应时间返回null,否则返回超时队首TimeOut          // Didn't find a node to interrupt. Try again.          if (timedOut == null) continue;          // Close the timed out node.          timedOut.timedOut();        } catch (InterruptedException ignored) {        }      }    }  }
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　　在　AsyncTimout 所绑定的工作内容完成时，调用者 调用exit() 方法，将 AsyncTimeout 从队列中移除。 由于 timeOut 这个重载方法的回调是异步的，所以这个方法可能在 exit() 方法之后被调用。

 /** Returns true if the timeout occurred. */  public final boolean exit() {    if (!inQueue) return false;    inQueue = false;    return cancelScheduledTimeout(this);  }  /** Returns true if the timeout occurred. */  private static synchronized boolean cancelScheduledTimeout(AsyncTimeout node) {    // Remove the node from the linked list.    for (AsyncTimeout prev = head; prev != null; prev = prev.next) {      if (prev.next == node) {        prev.next = node.next;        node.next = null;        return false;      }    }    // The node wasn't found in the linked list: it must have timed out!    return true;  }
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