JAVA定时任务Timer

来源：互联网发布：米内网数据库编辑：程序博客网时间：2024/04/28 15:59

故事起因

因业务需要，写了一个定时任务Timer，任务将在每天的凌晨2点执行，代码顺利码完，一切就绪，开始测试。运行程序，为了节省时间，将系统时间调整为第二天凌晨1点59分，看着秒针滴答滴答的转动，期盼着到2点时程序能正确运行，正暗暗欣喜之时，时间滑过2点，但是程序没有任何反应，啊哦，难道是我程序写错了。悲剧。

二次测试

首先检查自己写的程序没有什么问题。再次测试，先将时间调整为1点59分，打上断点，再运行程序，2点到来，程序运行到断点处，一步一步往下走，一切正常。为何，刚刚不是还是不能运行吗。又重复测试了几次，发现一个规律，先调整好时间后再运行程序一切正常，但是先运行程序再调整时间就什么没有任何反应。没办法了，只能研究一下JDK的Timer源码，看看内部有什么玄机。

了解内幕

我们先看看类的关系，见下图：

图1

其中Task是我自己写的任务类，这个类需要继承TimerTask，并且实现run()抽象方法，需要将任务执行的相关代码写在run方法中。

1 public class Task extends TimerTask {2     @Override3     public void run() {4         System.out.println("do task...");5     }6 }

执行任务的方法如下：

 1 public class TimerManager { 2    public TimerManager() { 3       …… 4  5       Timer timer = new Timer(); 6       Task task = new Task(); 7       // 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。 8       timer.schedule(task, date, ConfigData.getDeltaTime() * 1000); 9    }10 }

在执行任务的时候，我们只跟Timer打交道，所以先来了解一下Timer.

Timer的构造函数如下，又调用了自己的另一个构造函数 :

1 public Timer() {2         this("Timer-" + serialNumber());3 }4 5 public Timer(String name) {6         thread.setName(name);7         thread.start();8 }

到了这一步，我们需要了解thread是个什么玩意儿，我们来看看他的定义：

1 private TimerThread thread = new TimerThread(queue);

此时我们需要了解的对象成了TimerThread了，顺藤摸瓜，接着往下看吧：

 1 class TimerThread extends Thread { 2     boolean newTasksMayBeScheduled = true; 3  4     private TaskQueue queue; 5  6     TimerThread(TaskQueue queue) { 7         this.queue = queue; 8     } 9 10     public void run() {11         try {12             mainLoop();13         } finally {14             // Someone killed this Thread, behave as if Timer cancelled15             synchronized(queue) {16                 newTasksMayBeScheduled = false;17                 queue.clear();  // Eliminate obsolete references18             }19         }20     }21 22     /**23      * The main timer loop.  (See class comment.)24      */25     private void mainLoop() {26         while (true) {27             try {28                 TimerTask task;29                 boolean taskFired;30                 synchronized(queue) {31                     // Wait for queue to become non-empty32                     while (queue.isEmpty() && newTasksMayBeScheduled) 33                         queue.wait();34                     if (queue.isEmpty())35                         break; // Queue is empty and will forever remain; die36 37                     // Queue nonempty; look at first evt and do the right thing38                     long currentTime, executionTime;39                     task = queue.getMin();40                     synchronized(task.lock) {41                         if (task.state == TimerTask.CANCELLED) {42                             queue.removeMin();43                             continue;  // No action required, poll queue again44                         }45                         currentTime = System.currentTimeMillis();46                         executionTime = task.nextExecutionTime;47                         if (taskFired = (executionTime<=currentTime)) {48                             if (task.period == 0) { // Non-repeating, remove49                                 queue.removeMin();50                                 task.state = TimerTask.EXECUTED;51                             } else { // Repeating task, reschedule52                                 queue.rescheduleMin(53                                   task.period<0 ? currentTime   - task.period54                                                 : executionTime + task.period);55                             }56                         }57                     }58                     if (!taskFired) // Task hasn't yet fired; wait59                         queue.wait(executionTime - currentTime);60                 }61                 if (taskFired) // Task fired; run it, holding no locks62                     task.run();63             } catch(InterruptedException e) {64             }65         }66     }67 }

我们可以看到TimerThread主要就是mianLoop()方法,在mainLoop方法中有这么两行代码：

1 while (queue.isEmpty() && newTasksMayBeScheduled) 2     queue.wait();

当我们 new Timer()，然后两次调用Timer()的构造函数，并调用thread.start()时，就到了mainLoop方法的这两行代码了，此时的queue.isEmpty()为true，所以线程就wait在这个地方了。什么时候将他notify呢？我们接着往下看我们自己的代码，new Timer(),new Task()之后就到了下面的这行代码了：

1 timer.schedule(task, date, ConfigData.getDeltaTime() * 1000);

继续摸索一下timer.schedule()是怎么工作的：

 1 public void schedule(TimerTask task, Date firstTime, long period) { 2         if (period <= 0) 3             throw new IllegalArgumentException("Non-positive period."); 4         sched(task, firstTime.getTime(), -period); 5 } 6  7      private void sched(TimerTask task, long time, long period) { 8         if (time < 0) 9             throw new IllegalArgumentException("Illegal execution time.");10 11         synchronized(queue) {12             if (!thread.newTasksMayBeScheduled)13                 throw new IllegalStateException("Timer already cancelled.");14 15             synchronized(task.lock) {16                 if (task.state != TimerTask.VIRGIN)17                     throw new IllegalStateException(18                         "Task already scheduled or cancelled");19                 task.nextExecutionTime = time;20                 task.period = period;21                 task.state = TimerTask.SCHEDULED;22             }23 24             queue.add(task);25             if (queue.getMin() == task)26                 queue.notify();27         }28     }

当我们跟踪到方法sched时可以看到，这方法中设置了任务的下一次执行时间为传入的时间task.nextExecutionTime = time，然后把添加任务到队列中并notify队列。

到了这里我们要回到之前的wait位置了：

1 while (queue.isEmpty() && newTasksMayBeScheduled) 2     queue.wait();

现在queue.isEmpty()为false了，得继续往下运行，

1 currentTime = System.currentTimeMillis();2 executionTime = task.nextExecutionTime;3 if (taskFired = (executionTime<=currentTime))

程序取得当前的时间和任务下一次执行的时间，比较如果执行的时间还未到则任务执行为false，即taskFired=false。

1 if (!taskFired) // Task hasn't yet fired; wait2     queue.wait(executionTime - currentTime);

所以程序为进入wait状态，要wait多久呢？时间为executionTime – currentTime

而如果当前执行程序的时间在任务执行的时间之后了，则任务执行为true，即taskFired=true。

1 if (taskFired) // Task fired; run it, holding no locks2     task.run();

任务立即会被执行。

豁然开朗

到这里我们就清楚了为什么之前的测试是那样一个现象，当我们先运行程序再将时间调整为1点59分后，程序一直处于queue.wait(executionTime - currentTime)状态，需要wait的时间为executionTime – currentTime，所以刚过2点时程序是不会马上运行的，必须要等待 executionTime – currentTime的时间后才能执行任务。

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