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多线程——定时器

news 来源：原创 2024/5/20 15:31:13

定时器在日常开发中常用到的组件工具，类似于“闹钟”
设定一个时间，到了时间定时器就会自动去执行某个逻辑

Java标准库，也提供了定时器的实现

Timer timer = new Timer( );

代码演示：

public class Test14 {public static void main(String[] args) {Timer timer = new Timer();timer.schedule(new TimerTask() {@Overridepublic void run() {System.out.println("三秒");}},3000);timer.schedule(new TimerTask() {@Overridepublic void run() {System.out.println("两秒");}},2000);timer.schedule(new TimerTask() {@Overridepublic void run() {System.out.println("一秒");}},1000);System.out.println("main");}
}

运行结果：

main
一秒
两秒
三秒

由此可见，定时器不是按照代码的先后顺序执行的，而是按照给定时间的先后顺序执行的

如何手动实现定时器？

手动实现的MyTimer里面要包含哪些内容
1.需要一个线程，负责掐时间，等到任务到了执行时间，该线程就会负责执行
2.还需要一个队列/数组，能够保存所有的schedule进来的任务
每个任务都带有等待时间delay，所以使用优先级队列，等待时间delay短的先执行

首先要创建一个类，用来描述一个任务
该类中要有执行时间和要执行的代码

class MyTimerTask implements Comparable<MyTimerTask> {// 在什么时间点来执行这个任务.// 此处约定这个 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;}// delay 期望是一个 "相对时间"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, 方便判定任务是否到达时间的)this.time = System.currentTimeMillis() + delay;}public void run() {runnable.run();}@Overridepublic int compareTo(MyTimerTask o) {return (int) (this.time - o.time);// return (int) (o.time - this.time);}
}

然后把每个任务都放进优先级队列里面进行比较，任务等待时间短的先执行

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<>();public void schedule(Runnable runnable, long delay) {MyTimerTask task = new MyTimerTask(runnable, delay);queue.offer(task);}}

取出队头，使用线程去执行

public MyTimer() {t = new Thread(() -> {// 扫描线程就需要循环的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 {while (queue.isEmpty()) {// 暂时先不处理}MyTimerTask task = queue.peek();// 获取到当前时间long curTime = System.currentTimeMillis();if (curTime >= task.getTime()) {// 当前时间已经达到了任务时间, 就可以执行任务了.queue.poll();task.run();} else {// 当前时间还没到, 暂时先不执行// 不能使用 sleep. 会错过新的任务, 也无法释放锁.// Thread.sleep(task.getTime() - curTime);}}} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}});// 要记得 start !!!!t.start();}

代码还存在线程安全问题，对代码进行优化：
完整代码：

import java.util.PriorityQueue;// 通过这个类, 来描述一个任务
class MyTimerTask implements Comparable<MyTimerTask> {// 在什么时间点来执行这个任务.// 此处约定这个 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;}// delay 期望是一个 "相对时间"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, 方便判定任务是否到达时间的)this.time = System.currentTimeMillis() + delay;}public void run() {runnable.run();}@Overridepublic int compareTo(MyTimerTask o) {return (int) (this.time - o.time);// return (int) (o.time - this.time);}
}// 通过这个类, 来表示一个定时器
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<>();// 搞个锁对象, 此处使用 this 也可以.private Object locker = new Object();public void schedule(Runnable runnable, long delay) {synchronized (locker) {MyTimerTask task = new MyTimerTask(runnable, delay);queue.offer(task);// 添加新的元素之后, 就可以唤醒扫描线程的 wait 了.locker.notify();}}public void cancel() {// 结束 t 线程即可// 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的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()) {// 暂时先不处理locker.wait();}MyTimerTask task = queue.peek();// 获取到当前时间long curTime = System.currentTimeMillis();if (curTime >= task.getTime()) {// 当前时间已经达到了任务时间, 就可以执行任务了.queue.poll();task.run();} else {// 当前时间还没到, 暂时先不执行// 不能使用 sleep. 会错过新的任务, 也无法释放锁.// Thread.sleep(task.getTime() - curTime);locker.wait(task.getTime() - curTime);}}} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}});// 要记得 start !!!!t.start();}
}public class ThreadDemo31 {public static void main(String[] args) {MyTimer timer = new MyTimer();timer.schedule(new Runnable() {@Overridepublic void run() {System.out.println("hello 3000");}}, 3000);timer.schedule(new Runnable() {@Overridepublic void run() {System.out.println("hello 2000");}}, 2000);timer.schedule(new Runnable() {@Overridepublic void run() {System.out.println("hello 1000");}}, 1000);}
}