Timer和TimerTask详解

一、概述

Timer是一种定时器工具，用来在一个后台线程计划执行指定任务。它能够计划执行一个任务一次或反复屡次。

TimerTask是一个抽象类，它的子类表明一个能够被Timer计划的任务。

简单的一个例子程序：

import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;

/**
* Simple demo that uses java.util.Timer to schedule a task to execute
* once 5 seconds have passed.
*/

public class Reminder {
    Timer timer;

    public Reminder(int seconds) {
        timer = new Timer();
        timer.schedule(new RemindTask(), seconds*1000);
    }

    class RemindTask extends TimerTask {
        public void run() {
            System.out.println("Time's up!");
            timer.cancel(); //Terminate the timer thread
        }
    }

    public static void main(String args[]) {
        System.out.println("About to schedule task.");
        new Reminder(5);
        System.out.println("Task scheduled.");
    }
}

运行完这个小例子，你会首先发现：

About to schedule task.

5秒钟以后你会看到：

Time's up!

这个小例子能够说明一些用Timer线程实现和计划一个任务的基础步骤：

一、实现自定义的TimerTask的子类，run方法包含要执行的任务代码，在这个例子里，这个子类就是RemindTask。

二、实例化Timer类，建立计时器后台线程。

三、实例化任务对象（new RemindTask()）

四、制定执行任务。这里使用schedule方法，第一个参数是TimerTask对象，第二个参数表示开始执行前的延时时间（单位是milliseconds，这里定义了5000）。还有一种方法能够指定任务的执行时间，以下例，指定任务在11:01 p.m.执行：

//Get the Date corresponding to 11:01:00 pm today.
Calendar calendar = Calendar.getInstance();
calendar.set(Calendar.HOUR_OF_DAY, 23);
calendar.set(Calendar.MINUTE, 1);
calendar.set(Calendar.SECOND, 0);
Date time = calendar.getTime();

timer = new Timer();
timer.schedule(new RemindTask(), time);

二、终止Timer线程

默认状况下，只要一个程序的timer线程在运行，那么这个程序就会保持运行。固然，你能够经过如下四种方法终止一个timer线程：

一、调用timer的cancle方法。你能够从程序的任何地方调用此方法，甚至在一个timer task的run方法里。

二、让timer线程成为一个daemon线程（能够在建立timer时使用new Timer(true)达到这个目地），这样当程序只有daemon线程的时候，它就会自动终止运行。

三、当timer相关的全部task执行完毕之后，删除全部此timer对象的引用（置成null），这样timer线程也会终止。

四、调用System.exit方法，使整个程序（全部线程）终止。

Reminder的例子使用了第一种方式。在这里不能使用第二种方式，由于这里须要程序保持运行直到timer的任务执行完成，若是设成daemon，那么当main线程结束的时候，程序只剩下timer这个daemon线程，因而程序不会等timer线程执行task就终止了。

有些时候，程序的终止与否并不仅与timer线程有关。举个例子，若是咱们使用AWT来beep，那么AWT会自动建立一个非daemon线程来保持程序的运行。下面的代码咱们对Reminder作了修改，加入了beeping功能，因而咱们须要加入System.exit的调用来终止程序。

import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;
import java.awt.Toolkit;

/**
* Simple demo that uses java.util.Timer to schedule a task to execute
* once 5 seconds have passed.
*/

public class ReminderBeep {
    Toolkit toolkit;
    Timer timer;

    public ReminderBeep(int seconds) {
        toolkit = Toolkit.getDefaultToolkit();
        timer = new Timer();
        timer.schedule(new RemindTask(), seconds*1000);
    }

    class RemindTask extends TimerTask {
        public void run() {
            System.out.println("Time's up!");
            toolkit.beep();
            //timer.cancel(); //Not necessary because we call System.exit
            System.exit(0);   //Stops the AWT thread (and everything else)
        }
    }

    public static void main(String args[]) {
        System.out.println("About to schedule task.");
            new ReminderBeep(5);
        System.out.println("Task scheduled.");
    }
}

3.反复执行一个任务

先看一个例子：

public class AnnoyingBeep {
    Toolkit toolkit;
    Timer timer;

    public AnnoyingBeep() {
        toolkit = Toolkit.getDefaultToolkit();
        timer = new Timer();
        timer.schedule(new RemindTask(),
               0,        //initial delay
               1*1000);  //subsequent rate
    }

    class RemindTask extends TimerTask {
        int numWarningBeeps = 3;

        public void run() {
            if (numWarningBeeps > 0) {
                toolkit.beep();
                System.out.println("Beep!");
                numWarningBeeps--;
            } else {
                toolkit.beep(); 
                System.out.println("Time's up!");
                //timer.cancel(); //Not necessary because we call System.exit
                System.exit(0);   //Stops the AWT thread (and everything else)
            }
        }
    }
    ...
}

执行，你会看到以下输出：

Task scheduled.

Beep!      

Beep!      //one second after the first beep

Beep!      //one second after the second beep

Time's up! //one second after the third beep

这里使用了三个参数的schedule方法用来指定task每隔一秒执行一次。以下所列为全部Timer类用来制定计划反复执行task的方法 ：

• schedule(TimerTask task, long delay, long period)

• schedule(TimerTask task, Date time, long period)

• scheduleAtFixedRate(TimerTask task, long delay, long period)

• scheduleAtFixedRate(TimerTask task, Date firstTime, long period)

当计划反复执行的任务时，若是你注重任务执行的平滑度，那么请使用schedule方法，若是你在意的是任务的执行频度那么使用scheduleAtFixedRate方法。 例如，这里使用了schedule方法，这就意味着全部beep之间的时间间隔至少为1秒，也就是说，若是有一个beap由于某种缘由迟到了（未按计划执行），那么余下的全部beep都要延时执行。若是咱们想让这个程序正好在3秒之后终止，不管哪个beep由于什么缘由被延时，那么咱们须要使用scheduleAtFixedRate方法，这样当第一个beep迟到时，那么后面的beep就会以最快的速度紧密执行（最大限度的压缩间隔时间）。

4.进一步分析schedule和scheduleAtFixedRate

（1）2个参数的schedule在制定任务计划时， 若是指定的计划执行时间scheduledExecutionTime<=systemCurrentTime，则task会被当即执行。scheduledExecutionTime不会由于某一个task的过分执行而改变。

（2）3个参数的schedule在制定反复执行一个task的计划时，每一次执行这个task的计划执行时间随着前一次的实际执行时间而变，也就是scheduledExecutionTime(第n+1次)=realExecutionTime(第n次)+periodTime。也就是说若是第n次执行task时，因为某种缘由此次执行时间过长，执行完后的systemCurrentTime>=scheduledExecutionTime(第n+1次)，则此时不作时隔等待，当即执行第n+1次task，而接下来的第n+2次task的scheduledExecutionTime(第n+2次)就随着变成了realExecutionTime(第n+1次)+periodTime。说白了，这个方法更注重保持间隔时间的稳定。

（3）3个参数的scheduleAtFixedRate在制定反复执行一个task的计划时，每一次执行这个task的计划执行时间在最初就被定下来了，也就是scheduledExecutionTime(第n次)=firstExecuteTime+n*periodTime；若是第n次执行task时，因为某种缘由此次执行时间过长，执行完后的systemCurrentTime>=scheduledExecutionTime(第n+1次)，则此时不作period间隔等待，当即执行第n+1次task，而接下来的第n+2次的task的scheduledExecutionTime(第n+2次)依然仍是firstExecuteTime+（n+2)*periodTime这在第一次执行task就定下来了。说白了，这个方法更注重保持执行频率的稳定。

5.一些注意的问题

每个Timer仅对应惟一一个线程。

Timer不保证任务执行的十分精确。

Timer类的线程安全的。