Java.util.timer的实现——初步解析

整理自（点击打开链接）

一、timer综述

public class Timer extends Object

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。

 

与每个 Timer 对象相对应的是单个后台线程，用于顺序地执行所有计时器任务。计时器任务应该迅速完成。如果完成某个计时器任务的时间太长，那么它会“独占”计时器的任务执行线程。因此，这就可能延迟后续任务的执行，而这些任务就可能“堆在一起”，并且在上述不友好的任务最终完成时才能够被快速连续地执行。

 

对 Timer 对象最后的引用完成后，并且所有未处理的任务都已执行完成后，计时器的任务执行线程会正常终止（并且成为垃圾回收的对象）。但是这可能要很长时间后才发生。默认情况下，任务执行线程并不作为守护线程来运行，所以它能够阻止应用程序终止。如果调用者想要快速终止计时器的任务执行线程，那么调用者应该调用计时器的 cancel 方法。

 

Timer由三部分组成：

1.        任务——TimerTask

2.        任务队列——TaskQueue queue

3.        任务调度者——TimerThread thread

他们的关系如下所示：

如图所示，

1.        Timer是面向开发者的接口。

2.        所有添加给timer的任务都会被放入一个taskqueue类型的任务队列中。

3.        任务调度由timerthread负责。

 

二、组件介绍

1.        任务——TimerTask

TimerTask为任务单元实体类

比较重要的两个成员变量

(1)      Long nextExecutionTime

(2)      Long period=0;

 

nexitExecutionTime用来记录任务下次的执行时间，格式与System.currentTimeMillis()一致。这个值作为任务队列（queue）中任务排序的依据，任务调度者（thread）会在执行每个任务时对这个值作处理，重新计算任务下次的执行时间并重新赋值。

 

Period用以描述任务执行方式，0表示不重复执行的任务，正数表示固定频率执行的任务，负数表示固定延迟执行的任务。

（固定频率：不考虑任务本身的执行时间，始终从开始时间算起每period执行下一次;固定延迟：考虑任务本身的执行之间，在上一次执行后period执行下一次）

 

2.        任务队列TaskQueue

任务队列是一个数组，用平衡二叉堆来实现优先级调度并且是一个小顶堆，queue[n]的孩子节点是queue[2*n]和queue[2*n+1]

优先级由TimerTask的nextExecutionTime来排序。

对于堆的任意节点n和他的任意子孙节点d，一定有：n.nextExecutionTime<=d.nextExecutionTime

3.        任务调度者TimerThread

成员变量 newTasksMayBeScheduled 用来表示是否需要继续等待新任务。

默认情况下这个变量是true，且一直都是true，只有以下两种情况下会变成false：

(1)      当调用timer的cancel方法

(2)      没有指向这个timer对象的引用时

 

类方法mainloop()用来执行任务调度，源码可参见点击打开链接中详细描述。