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定时器是什么
标准库中的定时器的使用
实现定时器
定时器是什么
Java中的定时器是一种机制，用于在预定时间执行某个任务。它允许开发人员在指定的时间间隔内重复执行任务，或在指定的延迟之后执行任务。定时器是Java提供的一种方便的工具，用于处理需要定期执行的任务，例如定时任务调度、定时数据备份等。
定时器也是软件开发中的⼀个重要组件. 类似于⼀个 "闹钟". 达到⼀个设定的时间之后, 就执⾏某个指定好的代码
定时器是⼀种实际开发中⾮常常⽤的组件.
⽐如⽹络通信中, 如果对⽅ 500ms 内没有返回数据, 则断开连接尝试重连.
⽐如⼀个 Map, 希望⾥⾯的某个 key 在 3s 之后过期(⾃动删除).
类似于这样的场景就需要⽤到定时器.
标准库中的定时器的使用
标准库中提供了⼀个 Timer 类. Timer 类的核心方法为 schedule .
schedule 包含两个参数: 第一个参数指定即将要执行的任务代码, 第⼆个参数指定多长时间之后执行 (单位为毫秒).
public static void main(String[] args) {
Timer timer = new Timer();
timer.schedule(new TimerTask() {
@Override
public void run() {
System.out.println("hello 3000");
}
},3000);
timer.schedule(new TimerTask() {
@Override
public void run() {
System.out.println("hello 2000");
}
},2000);
timer.schedule(new TimerTask() {
@Override
public void run() {
System.out.println("hello 1000");
}
},1000);
System.out.println("hello main");
} 
第一个任务在3000毫秒（3秒）后执行，它的run方法会打印出"hello 3000"。
第二个任务在2000毫秒（2秒）后执行，它的run方法会打印出"hello 2000"。
第三个任务在1000毫秒（1秒）后执行，它的run方法会打印出"hello 1000"。
实现定时器
定时器的构成
• ⼀个带优先级队列(不要使用 PriorityBlockingQueue, 容易死锁!)
• 队列中的每个元素是⼀个 Task 对象.
• Task 中带有⼀个时间属性, 队首元素就是即将要执行的任务
• 同时有⼀个 worker 线程⼀直扫描队首元素, 看队首元素是否需要执行
创建以下两个类来实现定时器的功能:
1. MyTimer 类提供的核⼼接⼝为 schedule, ⽤于注册⼀个任务, 并指定这个任务多⻓时间后执⾏.
class MyTimer {
public void shedule(Runnable runnable, long delay) {
}
}2. Task 类⽤于描述⼀个任务(作为 Timer 的内部类). ⾥⾯包含⼀个 Runnable 对象和⼀个 time(毫秒时 间戳) 这个对象需要放到优先队列 中. 因此需要实现 Comparable 接⼝
class MyTimerTask implements Comparable<MyTimerTask> {
public MyTimerTask(Runnable runnable, long delay) {
}
public void run() {
runnable.run();
}
@Override
public int compareTo(MyTimerTask o) {
return (int)(this.time - o.time);
}
}Runnable是Java中一个非常重要的接口，它是一个函数式接口，用于定义线程的任务。Runnable接口只包含一个抽象方法run()，该方法是线程的入口点，线程在执行时会调用run()方法中的代码。
下面是具体的实现过程:
//通过这个类来描述一个任务
class MyTimerTask implements Comparable<MyTimerTask> {
//time是一个 ms 级别的时间戳
private long time;
//实际任务要执行的代码
private Runnable runnable;
public long getTime() {
return time;
}
public MyTimerTask(Runnable runnable, long delay) {
this.runnable = runnable;
//计算一下真正要执行任务的绝对时间, 使用绝对时间,方便判定任务是否达到时间
this.time = System.currentTimeMillis() + delay;
}
public void run() {
runnable.run();
}
@Override
public int compareTo(MyTimerTask o) {
return (int)(this.time - o.time);
}
}
//通过一个类表示一个任务的进程
class MyTimer {
// 负责扫描任务队列, 执行任务的线程
private Thread t = null;
//任务队列
private PriorityQueue<MyTimerTask>queue = new PriorityQueue<>();
//锁对象
private Object locker = new Object();
public void shedule(Runnable runnable, long delay) {
synchronized (locker) {
MyTimerTask task = new MyTimerTask(runnable,delay);
queue.offer(task);
//添加新的元素后, 就可以唤醒扫描线程的 wait 了;
locker.notify();
}
}
public void cancel() {
// 结束t线程
// interrupt
}
//构造方法, 创建扫描线程, 让扫描线程来完成判定和执行
public MyTimer() {
t = new Thread(() -> {
//扫描线程就需要循环反复的扫描队首元素, 然后判定队首元素是不是时间到了
//如果时间没到, 啥都不干
//如果时间到了, 就执行这个任务并且把这个任务从队列中删除掉
while(true) {
try {
synchronized (locker) {
while (queue.isEmpty()) {
locker.wait();
}
MyTimerTask task = queue.peek();
long curTime = System.currentTimeMillis();
if(curTime >= task.getTime()) {
//当前时间已经达到了任务执行时间, 就可以执行任务了
queue.poll();
task.run();
} else {
// 当前时间还没有到, 暂时先不执行
// 不能使用sleep, 会错过新的任务, 也无法释放锁
locker.wait(task.getTime() - curTime);
}
}
}catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
t.start();
}
}在 MyTimer 的构造方法中, 需要注意加锁的位置:
