java类库的阅读笔记_jdk1.7.0_40_java.util.Timer

2013 1116：

类：

java.util.Timer

属性：

private final TaskQueue queue = new TaskQueue();

笔记：

一个定时器可以支持多个定时任务，定时任务的存储就放在queue中。

TaskQueue有一个定时任务数组private TimerTask[] queue = new TimerTask[128]; 这个数组使用最小堆存储定时任务。因此，支持的最大定时任务数目为127 。

属性：

private final TimerThread thread = new TimerThread(queue);

笔记：

TimerThread是一个继承了Thread的类。内部存储了queue属性，这个类的run方法，就是一个while(true)循环，不断的从queue中取出定时任务进行执行。

因为它只是一个线程，支持最多127个定时任务，所以从设计上来讲，不应该在定时任务中执行耗时操作，以免阻塞定时任务的调度。

属性：

private final static AtomicInteger nextSerialNumber = new AtomicInteger(0);

笔记：

这个静态属性用来给Timer命名，如果客户端没有指定Timer的名称，就会用 “Timer-”+nextSerialNumber 来进行命名。nextSerialNumber 每次自增1。

所谓命名，就是给Timer中的thread线程命名。

方法：

四种构造器、public void cancel()、public int purge()

笔记：

四种构造器，可以指定定时器名称，是否守护线程。

cancel方法用于将queue中的任务清空，并且设置TimerThread的newTasksMayBeScheduled属性，从而结束掉线程。

purge方法用于将queue中已经取消的任务清空。

方法：

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

笔记：

该方法用于向queue中添加任务。如果period为0，则不是周期任务。time是下次执行时间。

如果period为正数，说明该任务计划在固定间隔执行（因为是一个线程在执行多个任务，实际上可能不是固定时间间隔的，可能被延后，但是延后不影响下次计划执行时间）。

如果period为负数，则该任务计划在上次开始执行时间，间隔period以后执行。

方法：

schedule重载方法、scheduleAtFixedRate重载方法

笔记：

schedule重载方法，即依据实际执行时间进行任务间隔。

scheduleAtFixedRate重载方法，依据计划间隔进行执行，无论任务某次有没有被延迟执行。

类：

java.util.TimerTask

属性：

int state = VIRGIN;

笔记：

该属性取值范围为：VIRGIN、SCHEDULED、EXECUTED、CANCELLED。含义为：初始状态、调度中、执行完成、已取消。

其中VIRGIN为初始值。CANCELLED由cancel方法使用。SCHEDULED是该任务加入Timer的时候赋予的。EXECUTED是任务在TimerThread中判断执行完以后赋予的。

该属性的约束为：只有VIRGIN状态，才允许被加入Timer调度。

事实上，一个TimerTask，只能被调度一次。一旦加入某个Timer，那么它的后续状态必然是非VIRGIN的。

属性：

final Object lock = new Object();

笔记：

由于state属性是由多个线程共享的变量，并且存在竞态条件，因此需要进行锁保护。涉及的线程有：客户端线程调用cancel方法、调用Timer的计划定时任务方法、TimerThread。

属性：

long nextExecutionTime;long period = 0;

笔记：

下次执行时间；执行周期。nextExecutionTime在定时任务计划前被设定，在每次定时任务执行前，被重新计算。TimerTask是以最小堆形式存储的，其关键字就是nextExecutionTime，因此在TimerTask移动中，被读取用来进行比较。

类：

java.util.TimerThread

属性：

boolean newTasksMayBeScheduled = true;

笔记：

用来标识TimerThread的运行状态。

true代表TimerThread可以进行定时调度或者等待新的任务。

false代表Timer被取消或者TimerThread发生异常已经被迫结束。

属性：

private TaskQueue queue;

笔记：

即待调度的定时任务队列。

方法：

private void mainLoop()

笔记：

该方法用来进行定时任务调度。

1、因为调度的时候，需要从queue队列中取任务，需要判断任务状态，因此里面使用了两把锁：queue和task.lock，分别与Timer客户端、TaskTimer客户端进行互斥。

2、该死循环正常结束条件为：cancel方法被调用后，queue为空，且newTasksMayBeScheduled 属性为false。异常结束条件自然是异常。

3、该方法的外层，有finally保护，无论因何种情况线程结束，作为定时线程状态的newTasksMayBeScheduled 都会被置为false，queue都会被清空。

4、定时调度的方法是，最小堆的堆顶，是最快要被执行的任务，可以计算出它的计划执行时间nextExecutionTime和当前时间的差值，并利用queue.wait(long time)来进行线程等待。之所以用queue，是因为它作为Timer的一个属性，可以监控Timer的cancel方法和sche方法，从而在必要的时候，唤醒TimerThread，重新进行最小堆计算，或者退出线程。

好了，很简单的Timer主线代码看完了，现在来看看牛逼的代码。。。

类：

java.util.Timer

属性：

private final Object threadReaper = new Object()

笔记：

TimerThread中的mainLoop里面，有两个地方调用了wait方法，一处是没有计划任务时，线程等待新的任务进来。一处是有计划任务，等待计划任务所设定的执行时间唤醒。

第二种情况没什么问题，即使开启Timer的客户端线程已经退出了，这些定时任务还是需要一次又一次的运行。

但是第一种情况有风险。如果客户端new了一个Timer，但是没有往里面放任务，也不cancel就退出了。那么TimerThread就会停在wait这里，没有清除的机会了。

所以为了解决这种情况（客户端忘记Timer.cancel）下的泄露，只能使用一些特殊的手段。

一个客户端忘记cancel的Timer，和一个闲置但是可能被用到的Timer有什么区别呢？

它们唯一的区别就是，后者仍保持着Timer的引用，而前者随着客户端退出，Timer成为了待回收的对象。一个可回收的对象，在被回收之前，有一次执行代码的机会，这个机会就是传说中的：

protected void finalize() throws Throwable

那么就在这个方法中，唤醒TimerThread吧：

protected void finalize() throws Throwable {            synchronized(queue) {                thread.newTasksMayBeScheduled = false;                queue.notify(); // In case queue is empty.            }        }

正如Effective Java中所写的那样，直接将finalize方法写在Timer中，是不合适的。

一种会导致错误的情况是，子类覆盖了Timer的finalize方法，但是忘记了调用super.finalize，或者因为程序错误没有执行super.finalize，或者直接是一个恶意的子类，那么Timer的finalize方法就得不到执行机会。

解决方法有两种：

1、finalize方法仍然直接写在Timer中，但是加上final关键字，不允许子类覆盖。作为一个公共接口，这种做法多多少少有些差强人意。

2、另一种就是使用Effective Java中推荐的做法，在Timer中保存一个私有属性，并为该对象配置上面的finalize方法。

方法2简单有效。

由于是私有属性threadReaper，所以避免了子类覆盖所引发的问题。

由于threadReaper仅仅被Timer对象引用，所以Timer对象可回收，代表着threadReaper可以被回收，在触发finalize时机上一致了。

另外，作为私有属性，这个finalize方法仍然具有Timer一切属性方法的访问权限，写代码上也没有任何阻碍。

因此，请膜拜神一样的代码：

    private final Object threadReaper = new Object() {        protected void finalize() throws Throwable {            synchronized(queue) {                thread.newTasksMayBeScheduled = false;                queue.notify(); // In case queue is empty.            }        }    };