Spring定時(shí)器是什么？小編來告訴大家。

1. 定時(shí)器——基礎(chǔ)

Timer和TimerTask是用于在后臺線程中調(diào)度任務(wù)的 java util 類。簡而言之 - TimerTask是要執(zhí)行的任務(wù)，Timer是調(diào)度程序。

2. 安排一次任務(wù)

(1)在給定的延遲之后

讓我們首先在Timer的幫助下簡單地運(yùn)行單個(gè)任務(wù)：

@Test
public void givenUsingTimer_whenSchedulingTaskOnce_thenCorrect() {
    TimerTask task = new TimerTask() {
        public void run() {
            System.out.println("Task performed on: " + new Date() + "n" +
              "Thread's name: " + Thread.currentThread().getName());
        }
    };
    Timer timer = new Timer("Timer");    
    long delay = 1000L;
    timer.schedule(task, delay);
}

現(xiàn)在，這在一定的延遲后執(zhí)行任務(wù)，作為schedule()方法的第二個(gè)參數(shù)給出 。我們將在下一節(jié)看到如何在給定的日期和時(shí)間安排任務(wù)。

請注意，如果我們正在運(yùn)行這是一個(gè) JUnit 測試，我們應(yīng)該添加一個(gè)Thread.sleep(delay * 2)調(diào)用，以允許 Timer 的線程在 Junit 測試停止執(zhí)行之前運(yùn)行任務(wù)。

(2)在給定的日期和時(shí)間

現(xiàn)在，讓我們看看Timer#schedule(TimerTask, Date)方法，它接受一個(gè)Date而不是long作為它的第二個(gè)參數(shù)，允許我們在某個(gè)時(shí)刻安排任務(wù)，而不是在延遲之后。

這一次，讓我們假設(shè)我們有一個(gè)舊的遺留數(shù)據(jù)庫，我們希望將其數(shù)據(jù)遷移到一個(gè)具有更好模式的新數(shù)據(jù)庫中。

我們可以創(chuàng)建一個(gè)DatabaseMigrationTask類來處理該遷移：

public class DatabaseMigrationTask extends TimerTask {
    private List<String> oldDatabase;
    private List<String> newDatabase;
    public DatabaseMigrationTask(List<String> oldDatabase, List<String> newDatabase) {
        this.oldDatabase = oldDatabase;
        this.newDatabase = newDatabase;
    }
    @Override
    public void run() {
        newDatabase.addAll(oldDatabase);
    }
}

為簡單起見，我們代表著兩個(gè)數(shù)據(jù)庫通過列表的 字符串。簡單地說，我們的遷移包括將第一個(gè)列表中的數(shù)據(jù)放入第二個(gè)列表中。

要在所需的時(shí)刻執(zhí)行此遷移，我們必須使用schedule ()方法的重載版本 ：

List<String> oldDatabase = Arrays.asList("Harrison Ford", "Carrie Fisher", "Mark Hamill");
List<String> newDatabase = new ArrayList<>();
LocalDateTime twoSecondsLater = LocalDateTime.now().plusSeconds(2);
Date twoSecondsLaterAsDate = Date.from(twoSecondsLater.atZone(ZoneId.systemDefault()).toInstant());
new Timer().schedule(new DatabaseMigrationTask(oldDatabase, newDatabase), twoSecondsLaterAsDate);

如我們所見，我們將遷移任務(wù)以及執(zhí)行日期提供給 schedule()方法。

然后，在twoSecondsLater指示的時(shí)間執(zhí)行遷移：

while (LocalDateTime.now().isBefore(twoSecondsLater)) {
    assertThat(newDatabase).isEmpty();
    Thread.sleep(500);
}
assertThat(newDatabase).containsExactlyElementsOf(oldDatabase);

雖然我們在這一刻之前，遷移不會發(fā)生。

3. 安排一個(gè)可重復(fù)的任務(wù)

既然我們已經(jīng)介紹了如何安排任務(wù)的單次執(zhí)行，讓我們看看如何處理可重復(fù)的任務(wù)。

再一次，Timer 類提供了多種可能性 ：我們可以設(shè)置重復(fù)以觀察固定延遲或固定速率。

固定延遲意味著執(zhí)行將在上次執(zhí)行開始后的一段時(shí)間開始，即使它被延遲(因此本身被延遲)。

假設(shè)我們想每兩秒安排一次任務(wù)，第一次執(zhí)行需要一秒鐘，第二次執(zhí)行需要兩秒鐘但延遲一秒鐘。然后，第三次執(zhí)行將在第五秒開始：

0s     1s    2s     3s           5s
|--T1--|
|-----2s-----|--1s--|-----T2-----|
|-----2s-----|--1s--|-----2s-----|--T3--|

另一方面，固定速率意味著每次執(zhí)行都將遵守初始計(jì)劃，無論之前的執(zhí)行是否被延遲。

讓我們重用前面的例子，在固定速率下，第二個(gè)任務(wù)將在三秒后開始(因?yàn)檠舆t)。但是，四秒后的第三個(gè)(尊重每兩秒執(zhí)行一次的初始計(jì)劃)：

0s     1s    2s     3s    4s
|--T1--|       
|-----2s-----|--1s--|-----T2-----|
|-----2s-----|-----2s-----|--T3--|

這兩個(gè)原理都講完了，讓我們看看如何使用它們。

為了使用固定延遲調(diào)度，schedule()方法還有兩個(gè)重載，每個(gè)重載都有一個(gè)額外的參數(shù)，以毫秒為單位說明周期性。

為什么有兩個(gè)重載?因?yàn)槿匀挥锌赡茉谀硞€(gè)時(shí)刻或在某個(gè)延遲之后開始任務(wù)。

至于固定速率調(diào)度，我們有兩個(gè) scheduleAtFixedRate()方法也以毫秒為單位。同樣，我們有一種方法可以在給定的日期和時(shí)間啟動任務(wù)，另一種方法可以在給定的延遲后啟動它。

還值得一提的是，如果任務(wù)花費(fèi)的時(shí)間比執(zhí)行周期長，無論我們使用固定延遲還是固定速率，它都會延遲整個(gè)執(zhí)行鏈。

這兩個(gè)原理都講完了，讓我們看看如何使用它們。

為了使用固定延遲調(diào)度，schedule()方法還有兩個(gè)重載，每個(gè)重載都有一個(gè)額外的參數(shù)，以毫秒為單位說明周期性。

為什么有兩個(gè)重載?因?yàn)槿匀挥锌赡茉谀硞€(gè)時(shí)刻或在某個(gè)延遲之后開始任務(wù)。

至于固定速率調(diào)度，我們有兩個(gè) scheduleAtFixedRate()方法也以毫秒為單位。同樣，我們有一種方法可以在給定的日期和時(shí)間啟動任務(wù)，另一種方法可以在給定的延遲后啟動它。

還值得一提的是，如果任務(wù)花費(fèi)的時(shí)間比執(zhí)行周期長，無論我們使用固定延遲還是固定速率，它都會延遲整個(gè)執(zhí)行鏈。

(1)固定延遲

現(xiàn)在，讓我們假設(shè)我們想要實(shí)施一個(gè)時(shí)事通訊系統(tǒng)，每周向我們的關(guān)注者發(fā)送一封電子郵件。在這種情況下，重復(fù)性任務(wù)似乎很理想。

所以，讓我們每秒安排一次時(shí)事通訊，這基本上是垃圾郵件，但由于發(fā)送是假的，我們很高興!

讓我們首先設(shè)計(jì)一個(gè) NewsletterTask：

public class NewsletterTask extends TimerTask {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Email sent at: " 
          + LocalDateTime.ofInstant(Instant.ofEpochMilli(scheduledExecutionTime()), 
          ZoneId.systemDefault()));
    }
}

每次執(zhí)行時(shí)，任務(wù)都會打印其計(jì)劃時(shí)間，我們使用TimerTask#scheduledExecutionTime()方法收集這些時(shí)間。

那么，如果我們想在固定延遲模式下每秒調(diào)度這個(gè)任務(wù)怎么辦?我們將不得不使用我們之前討論過的schedule()的重載版本：

new Timer().schedule(new NewsletterTask(), 0, 1000);
for (int i = 0; i < 3; i++) {
    Thread.sleep(1000);
}

當(dāng)然，我們只對少數(shù)情況進(jìn)行測試：

Email sent at: 2020-01-01T10:50:30.860
Email sent at: 2020-01-01T10:50:31.860
Email sent at: 2020-01-01T10:50:32.861
Email sent at: 2020-01-01T10:50:33.861

正如我們所看到的，每次執(zhí)行之間至少有 1 秒的時(shí)間，但它們有時(shí)會延遲一毫秒。這種現(xiàn)象是由于我們決定使用固定延遲重復(fù)。

(2)固定利率

現(xiàn)在，如果我們使用固定速率重復(fù)呢?然后我們將不得不使用 scheduleAtFixedRate()方法：

new Timer().scheduleAtFixedRate(new NewsletterTask(), 0, 1000);
for (int i = 0; i < 3; i++) {
    Thread.sleep(1000);
}

這一次，執(zhí)行不會被前面的延遲：

Email sent at: 2020-01-01T10:55:03.805
Email sent at: 2020-01-01T10:55:04.805
Email sent at: 2020-01-01T10:55:05.805
Email sent at: 2020-01-01T10:55:06.805

(3)安排每日任務(wù)

接下來，讓我們每天運(yùn)行一次任務(wù)：

@Test
public void givenUsingTimer_whenSchedulingDailyTask_thenCorrect() {
    TimerTask repeatedTask = new TimerTask() {
        public void run() {
            System.out.println("Task performed on " + new Date());
        }
    };
    Timer timer = new Timer("Timer");    
    long delay = 1000L;
    long period = 1000L * 60L * 60L * 24L;
    timer.scheduleAtFixedRate(repeatedTask, delay, period);
}

4.取消定時(shí)器和TimerTask

可以通過以下幾種方式取消任務(wù)的執(zhí)行：

(1)在運(yùn)行中取消TimerTask

通過在TimerTask本身的run()方法實(shí)現(xiàn)中調(diào)用TimerTask.cancel()方法：

@Test
public void givenUsingTimer_whenCancelingTimerTask_thenCorrect()
  throws InterruptedException {
    TimerTask task = new TimerTask() {
        public void run() {
            System.out.println("Task performed on " + new Date());
            cancel();
        }
    };
    Timer timer = new Timer("Timer");    
    timer.scheduleAtFixedRate(task, 1000L, 1000L);    
    Thread.sleep(1000L * 2);
}

(2)取消定時(shí)器

通過在Timer對象上調(diào)用Timer.cancel()方法：

@Test
public void givenUsingTimer_whenCancelingTimer_thenCorrect() 
  throws InterruptedException {
    TimerTask task = new TimerTask() {
        public void run() {
            System.out.println("Task performed on " + new Date());
        }
    };
    Timer timer = new Timer("Timer");    
    timer.scheduleAtFixedRate(task, 1000L, 1000L);    
    Thread.sleep(1000L * 2); 
    timer.cancel(); 
}

(3)停止內(nèi)部運(yùn)行的TimerTask的線程

您還可以在任務(wù)的run方法中停止線程，從而取消整個(gè)任務(wù)：

@Test
public void givenUsingTimer_whenStoppingThread_thenTimerTaskIsCancelled() 
  throws InterruptedException {
    TimerTask task = new TimerTask() {
        public void run() {
            System.out.println("Task performed on " + new Date());
            // TODO: stop the thread here
        }
    };
    Timer timer = new Timer("Timer");
    timer.scheduleAtFixedRate(task, 1000L, 1000L);    
    Thread.sleep(1000L * 2); 
}

注意run實(shí)現(xiàn)中的 TODO 指令——為了運(yùn)行這個(gè)簡單的例子，我們需要實(shí)際停止線程。

在現(xiàn)實(shí)世界的自定義線程實(shí)現(xiàn)中，應(yīng)該支持停止線程，但在這種情況下，我們可以忽略棄用并在 Thread 類本身上使用簡單的停止API。

5.定時(shí)器vs ExecutorService

你也可以很好地利用一個(gè)ExecutorService來調(diào)度定時(shí)器任務(wù)，而不是使用定時(shí)器。

以下是如何以指定的時(shí)間間隔運(yùn)行重復(fù)任務(wù)的快速示例：

@Test
public void givenUsingExecutorService_whenSchedulingRepeatedTask_thenCorrect() 
  throws InterruptedException {
    TimerTask repeatedTask = new TimerTask() {
        public void run() {
            System.out.println("Task performed on " + new Date());
        }
    };
    ScheduledExecutorService executor = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
    long delay  = 1000L;
    long period = 1000L;
    executor.scheduleAtFixedRate(repeatedTask, delay, period, TimeUnit.MILLISECONDS);
    Thread.sleep(delay + period * 3);
    executor.shutdown();
}

那么Timer和ExecutorService解決方案的主要區(qū)別是什么：

定時(shí)器可以對系統(tǒng)時(shí)鐘的變化敏感;ScheduledThreadPoolExecutor不是

定時(shí)器只有一個(gè)執(zhí)行線程;ScheduledThreadPoolExecutor可以配置任意數(shù)量的線程

TimerTask 中拋出的運(yùn)行時(shí)異常會殺死線程，因此后續(xù)的計(jì)劃任務(wù)不會繼續(xù)運(yùn)行;with ScheduledThreadExecutor - 當(dāng)前任務(wù)將被取消，但其余的將繼續(xù)運(yùn)行

6.結(jié)論

本教程說明了可以利用Java 中內(nèi)置的簡單而靈活的Timer和TimerTask基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)來快速安排任務(wù)的多種方法。當(dāng)然，如果您需要，Java 世界中還有更復(fù)雜和完整的解決方案——例如Quartz 庫——但這是一個(gè)非常好的起點(diǎn)。

這些示例的實(shí)現(xiàn)可以在GitHub項(xiàng)目中找到——這是一個(gè)基于 Eclipse 的項(xiàng)目，因此應(yīng)該很容易導(dǎo)入和運(yùn)行。