定时任务调度之Timer

前言

定时任务调度，有两个比较重要的概念，一个是定时，一个是调度，所谓的定时调度，指的是在一定时间或者一定时间间隔内执行某个或者某些任务，而选择这些任务进行执行的过程就叫做任务调度，在JDK中，为我们提供了一个对应的工具类，今天学习了这个工具类，顺便将学习过程的笔记整理出来，当做知识整理，也方便以后回顾

Timer的具体使用

在JDK的util包中，有一个类Timer，主要用于进行定时任务的执行，其核心包括TaskQueue以及TimerThread,其结构图如下所示

Timer结构图
从图中可以看到在Timer内部维护着一个TaskQueue的任务队列以及一个TimerThread的线程，而通过查看TimerThread的源码可以发现TimerThread继承自Thread，也就是说TimerThread本质上就是一个线程，用于执行TaskQueue队列中的任务。

首先先来学习如何使用Timer创建定时任务，使用Timer创建定时任务主要分成两部分，第一部分是创建一个任务，并且继承自TimerTask，并且实现其run方法，这个比较好理解，本质上就是创建一个线程，如下所示

/**
 * Created by Huanfeng.Xu on 2017-07-17.
 * 定时任务
 */
public class MyTask extends TimerTask{

    private static final String TIME_PATTERN = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss";
    private static final SimpleDateFormat formater = new SimpleDateFormat(TIME_PATTERN);

    private String name;

    public MyTask(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("current time is " + formater.format(System.currentTimeMillis()));
        System.out.println(name);
    }
}

然后创建一个Timer对象，用于定时指定对应的任务，并且将对应的任务添加到调度队列中，如下所示

public class MyTimer {

    private static final String TIME_PATTERN = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss";
    private static final SimpleDateFormat formater = new SimpleDateFormat(TIME_PATTERN);

    public static void main(String[] args) {

        TimerTask timerTask = new MyTask("huanfeng");
        Timer timer = new Timer();
        System.out.println("main current time is " + formater.format(System.currentTimeMillis()));
        // 进行调度执行，其中第一个参数为任务，第二个参数为延迟执行的时间，第三个参数为每次调度的间隔
        timer.schedule(timerTask, 2000L, 1000);
    }
}

部分执行结果如下所示

main current time is 2017-07-17 22:28:26
current time is 2017-07-17 22:28:28
huanfeng
current time is 2017-07-17 22:28:29
huanfeng
current time is 2017-07-17 22:28:30
huanfeng
current time is 2017-07-17 22:28:31
huanfeng

从上面的执行结果可以看出，任务第一次执行的时候，是在两秒钟之后，而之后的每次执行的间隔都是一秒，需要注意的是，如果延迟的时间是负数，则会出现异常，毕竟这不可能嘛

可以看到，使用Timer进行任务调度是比较简单的，接下来再具体看下Timer中所提供的其他方法 Timer方法签名

从图中可以看到，Timer中有四个不同的schedule方法，这也就意味着Timer提供了四种不同的调度方式，其中的一种我们已经在上面学习过，接下来学习其他三种调度方式

    // 第一个参数为所要执行的任务，第二个参数为距离当前时刻的时间
    timer.schedule(timerTask, 2000L);

运行结果如下所示

main current time is 2017-07-17 22:35:16
current time is 2017-07-17 22:35:18
huanfeng

可以看到程序运行的结果，不过需要注意的是，使用该方法进行调度，调度任务只会执行一次而已

    // 第二个参数为所要运行的日期，也就是在指定日期进行调度执行
    timer.schedule(timerTask, new Date(System.currentTimeMillis() + 2000));

试验结果如下所示

main current time is 2017-07-17 22:38:52
current time is 2017-07-17 22:38:54
huanfeng

需要注意的是，此种调度方式也只会调度一次，而且需要注意的是，如果指定的日期比当前时刻小，也就是 对于当前时刻来说，该日期已经是过去时的时候，该任务会立即执行，比如说，将上面的日期改为System.currentTimeMillis() - 2000的时候，运行结果如下所示

main current time is 2017-07-17 22:40:14
current time is 2017-07-17 22:40:14

最后一个调度方法的签名是schedule(task, date, period); 也就是在指定日期运行，并且此后间隔period时间执行一次，这里需要注意，如果制定的日期在当前执行时间之前，则会立即执行。

接下来来学习另外的方法，关于scheduleAtFixedRate(TimerTask, Data/long, long)的两个签名方法，关于这两个方法签名的不同之处，这里就不演示了，一个是指定间隔时间之后指定，一个是指定日期执行，这里需要注意的是，这个方法跟schedule的功能大体上相同，也就是都是用于任务调度的，不过两者的使用是有区别的，具体表现为

• scheduleAtFixRate主要用于指定在一定周期内完成一定数量的，也就是说，如果为其指定的日期经过过去了，则会以当前时间为基准，计算已经过去的时间数量，并且根据指定的周期，得出已经需要执行的任务数，然后并发执行这些任务，等到任务数量完成之后，才进行正常的执行流程，比如执行这行代码timer.scheduleAtFixedRate(timerTask, new Date(System.currentTimeMillis() - 4000), 1000);其输出结果为

main current time is 2017-07-17 22:54:09
current time is 2017-07-17 22:54:09
huanfeng
current time is 2017-07-17 22:54:09
huanfeng
current time is 2017-07-17 22:54:09
huanfeng
current time is 2017-07-17 22:54:09
huanfeng
current time is 2017-07-17 22:54:09
huanfeng
current time is 2017-07-17 22:54:10

• 使用schedule如果时间已经过去了，则会以当前时间为基准进行计算，而不是以任务数量进行计算

从上面的Timer方法图中可以看到，其中还有一个cancel以及purge方法，其中cancel用于取消当前计划的所有任务，purge用于清除已经取消的任务(TimerTask也有cancel方法，用于取消自己的执行)，并且返回取消的任务数量

Timer缺陷

从上面的学习中可以看到，Timer的使用是非常简单的，不过Timer却有着不可避免的缺陷，Timer中仅仅使用一个线程用于调度，这也就意味着一旦执行过程中出现异常，所有的任务均会被取消，而且由于是仅有一个调度线程，如果某个任务执行的时间比较长，导致其中某一个线程在指定周期内无法完成任务，则如果使用schedule会使得该任务无法完成一定的次数，而使用scheduleAtFixedRate则会导致出现并发问题

总结

本小节主要学习了JDK中任务调度Timer的使用，包括了几种不同的调度方式以及两种不同的调度机制，最后简单分析了Timer的不可避免的缺点，不过，由于Timer使用非常方便，所以在对实时性要求不高的、任务不是很复杂的情况下，使用Timer依旧是最佳的方式