一、Timer和TimerTask

Timer和TimerTask可以作為線程實(shí)現(xiàn)的常見方式，JDK1.5之后定時(shí)任務(wù)推薦使用ScheduledThreadPoolExecutor。

1、快速入門

Timer運(yùn)行在后臺，可以執(zhí)行任務(wù)一次，或定期執(zhí)行任務(wù)。TimerTask類繼承了Runnable接口，因此具備多線程的能力。

一個(gè)Timer可以調(diào)度任意多個(gè)TimerTask，所有任務(wù)都存儲在一個(gè)隊(duì)列中順序執(zhí)行，如果需要多個(gè)TimerTask并發(fā)執(zhí)行，則需要創(chuàng)建兩個(gè)多個(gè)Timer。

一個(gè)簡單使用Timer的例子如下：

import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;
public class TimerTest { 
    //被執(zhí)行的任務(wù)必須繼承TimerTask，并且實(shí)現(xiàn)run方法
    static class MyTimerTask1 extends TimerTask { 
        public void run() { 
            System.out.println("爆炸?。?！"); 
        } 
    }    
    public static void main(String[] args) throws ParseException { 
        Timer timer = new Timer(); 
        //1、設(shè)定兩秒后執(zhí)行任務(wù)
        //timer.scheduleAtFixedRate(new MyTimerTask1(), 2000,1000);
        //2、設(shè)定任務(wù)在執(zhí)行時(shí)間執(zhí)行，本例設(shè)定時(shí)間13:57:00
        SimpleDateFormat dateFormatter = new SimpleDateFormat("yyyy/MM/dd HH:mm:ss"); 
        Date time = dateFormatter.parse("2023/02/11 14:40:00"); 
        timer.schedule(new MyTimerTask1(), time);
    } 
} 

2、schedule與scheduleAtFixedRate使用方法

• schedule(TimerTask task, long delay, long period) --指定任務(wù)執(zhí)行延遲時(shí)間
• schedule(TimerTask task, Date time, long period) --指定任務(wù)執(zhí)行時(shí)刻
• scheduleAtFixedRate(TimerTask task, long delay, long period)
• scheduleAtFixedRate(TimerTask task, Date firstTime, long period)

3、schedule與scheduleAtFixedRate區(qū)別

1) schedule：

①注重任務(wù)執(zhí)行的平滑度，也就是說任務(wù)隊(duì)列中某個(gè)任務(wù)執(zhí)行延遲了某個(gè)時(shí)間，接下來的其余任務(wù)都會延遲相同時(shí)間，來最大限度的保證任務(wù)與任務(wù)之間的時(shí)間間隔的完整性；

②當(dāng)程序指定開始時(shí)刻(Date time)小于當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)刻時(shí)，會立即執(zhí)行一次任務(wù)，之后的任務(wù)開始執(zhí)行時(shí)間以當(dāng)前時(shí)刻為標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合時(shí)間間隔計(jì)算得到；

例：計(jì)劃任務(wù)程序指定從2023/02/11 18:00:00開始每隔3分鐘執(zhí)行一次任務(wù)。如果該程序在18:00:00之前運(yùn)行，則計(jì)劃任務(wù)程序分別會在18:00:00、18:03:00、18:06:00...等時(shí)間點(diǎn)執(zhí)行任務(wù)；如果該程序在18:00:00之后運(yùn)行，如在18:07:00時(shí)刻開始運(yùn)行程序，計(jì)劃任務(wù)程序判斷指定開始執(zhí)行時(shí)刻18:00:00小于當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)刻，于是立即執(zhí)行一次任務(wù)，接下來任務(wù)時(shí)間時(shí)刻分別為18:10:00、18:13:00、18:16:00...；而當(dāng)使用scheduleAtFixedRate執(zhí)行計(jì)劃任務(wù)時(shí)，無論計(jì)劃任務(wù)程序在什么時(shí)候運(yùn)行，所有任務(wù)執(zhí)行的次數(shù)都按照原計(jì)劃，不會因?yàn)槌绦驁?zhí)行時(shí)刻的早晚而改變。而當(dāng)程序運(yùn)行時(shí)刻比計(jì)劃任務(wù)計(jì)劃首次執(zhí)行時(shí)間晚時(shí)，如同樣在18:07:00時(shí)刻開始執(zhí)行程序，則計(jì)劃任務(wù)程序會立馬計(jì)算程序執(zhí)行時(shí)刻晚于指定時(shí)刻，會立即執(zhí)行(18:07:00-18:00:00)/3+1=3次任務(wù)(代表18:00:00、18:03:00和18:06:00三個(gè)時(shí)刻執(zhí)行的任務(wù))，接下來任務(wù)執(zhí)行時(shí)刻是18:09:00、18:12:00等。

 
import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;
public class TimerRateFix {
    public static void main(String[] args) throws ParseException {
        final SimpleDateFormat dateFormatter = new SimpleDateFormat("yyyy/MM/dd HH:mm:ss"); 
        Date startDate = dateFormatter.parse("2023/02/11 18:00:00"); 
        Timer timer = new Timer(); 
        timer.schedule(new TimerTask(){ 
           public void run() 
           { 
               System.out.println("執(zhí)行任務(wù)，當(dāng)前時(shí)刻：" + dateFormatter.format(new Date())); 
           } 
        },startDate,3*60*1000); 
    }
}

③ 當(dāng)執(zhí)行任務(wù)的時(shí)間間隔t1大于周期間隔t2時(shí)，下一次任務(wù)執(zhí)行時(shí)間點(diǎn)相對于上一次任務(wù)實(shí)際執(zhí)行完成的時(shí)間點(diǎn)，每個(gè)任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間會延后，第n個(gè)計(jì)劃任務(wù)的實(shí)際執(zhí)行時(shí)間比預(yù)計(jì)要延后(t1-t2)*n個(gè)時(shí)間單位。

例：計(jì)劃任務(wù)程序指定從2023/02/11 18:00:00開始每隔5秒執(zhí)行一次任務(wù)，每次任務(wù)執(zhí)行時(shí)間為6秒。當(dāng)程序在18:00:00之前執(zhí)行時(shí)，schedule分別會在18:00:00、18:00:06、18:00:12...等時(shí)間點(diǎn)執(zhí)行計(jì)劃任務(wù)，每隔時(shí)間點(diǎn)間隔6秒。原因是根據(jù)計(jì)劃，第一個(gè)計(jì)劃任務(wù)應(yīng)會在18:00:00執(zhí)行，第二個(gè)計(jì)劃任務(wù)應(yīng)會在18:00:05執(zhí)行，而在18:00:05時(shí)間點(diǎn)，第一個(gè)任務(wù)才執(zhí)行了5秒，還需要1秒才執(zhí)行結(jié)束，因此第二個(gè)任務(wù)不能執(zhí)行，于是等待1秒后在18:00:06時(shí)刻執(zhí)行，之后每個(gè)任務(wù)均如此，均比原定執(zhí)行時(shí)刻有延遲，每個(gè)任務(wù)時(shí)間間隔為6秒。當(dāng)使用scheduleAtFixedRate執(zhí)行計(jì)劃任務(wù)時(shí)，第一個(gè)計(jì)劃任務(wù)在18:00:00時(shí)刻執(zhí)行，第二個(gè)會根據(jù)計(jì)劃在18:00:05執(zhí)行，第三個(gè)會在18:00:10執(zhí)行，每個(gè)任務(wù)執(zhí)行時(shí)間間隔為5秒，詳細(xì)執(zhí)行情況如下圖所示

圖1 schedule與scheduleAtFixedRate任務(wù)執(zhí)行區(qū)別

import java.text.ParseException; 
import java.text.SimpleDateFormat; 
import java.util.Date; 
import java.util.Timer; 
import java.util.TimerTask; 
public class TimerRateTest { 
    public static void main(String[] args) throws ParseException { 
        final SimpleDateFormat dateFormatter = new SimpleDateFormat("yyyy/MM/dd HH:mm:ss"); 
        Timer timer = new Timer(); 
        Date time = dateFormatter.parse("2023/02/11 18:00:00");
        //假設(shè)程序在2023/02/11 18:00:00之前啟動
        //1、使用scheduleAtFixedRate，每個(gè)計(jì)劃任務(wù)執(zhí)行時(shí)間點(diǎn)嚴(yán)格為18:00:00、18:00:05、18:00:10...，當(dāng)任務(wù)執(zhí)行時(shí)間大于時(shí)間間隔時(shí)可能會有并發(fā)情況
        //2、使用schedule，每個(gè)計(jì)劃任務(wù)執(zhí)行時(shí)間點(diǎn)根據(jù)上一個(gè)任務(wù)執(zhí)行結(jié)束時(shí)間及時(shí)間間隔來計(jì)算
        //     當(dāng)任務(wù)執(zhí)行時(shí)間t1>時(shí)間間隔t2時(shí)，第N個(gè)計(jì)劃任務(wù)執(zhí)行時(shí)間點(diǎn)延遲為(t1-t2)*N，執(zhí)行時(shí)間點(diǎn)為18:00:00+t2*(N-1)+(t1-t2)*N
        //    當(dāng)任務(wù)執(zhí)行時(shí)間t1<=時(shí)間間隔t2時(shí)，第N個(gè)計(jì)劃任務(wù)執(zhí)行時(shí)間點(diǎn)無延遲，執(zhí)行時(shí)間為原計(jì)劃
        timer.scheduleAtFixedRate(new TimerTask(){ 
           public void run() { 
               try { 
                   //每個(gè)計(jì)劃任務(wù)執(zhí)行時(shí)間為6秒
                   Thread.sleep(6000); 
               } catch (InterruptedException e) { 
                   e.printStackTrace(); 
               }
               System.out.println("結(jié)束當(dāng)前任務(wù)，當(dāng)前時(shí)間："+ dateFormatter.format(new Date())); 
           } 
        },time,5000);  //計(jì)劃任務(wù)執(zhí)行時(shí)間間隔為5秒
    } 
} 

2)scheduleAtFixedRate:

①注重任務(wù)執(zhí)行的頻度，也就是說計(jì)劃任務(wù)程序開始執(zhí)行，每隔任務(wù)執(zhí)行的時(shí)間點(diǎn)就已經(jīng)確定，并不會因?yàn)槟硞€(gè)任務(wù)的延遲而延遲執(zhí)行其他任務(wù)，可以保證任務(wù)執(zhí)行的時(shí)間效率；

②當(dāng)程序指定開始時(shí)刻(Date firstTime)小于當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)刻時(shí)，會立即執(zhí)行任務(wù)，執(zhí)行次數(shù)為(當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)刻-指定開始時(shí)刻)/時(shí)間間隔，之后的任務(wù)開始執(zhí)行時(shí)刻與當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)刻無關(guān)，仍按照程序指定開始時(shí)刻根據(jù)時(shí)間間隔計(jì)算得到；

③當(dāng)執(zhí)行任務(wù)的時(shí)間間隔t1大于周期間隔t2時(shí)，下一次任務(wù)執(zhí)行時(shí)間點(diǎn)還是按照原定計(jì)劃不變，加入阻塞隊(duì)列，等待上一個(gè)任務(wù)完成，立即執(zhí)行；只要滿足周期就會加入阻塞隊(duì)列。

4、終止Timer線程

1) 調(diào)用Timer.cancle()方法。可以在程序任何地方調(diào)用，甚至在TimerTask中的run方法中調(diào)用；

2) 創(chuàng)建Timer時(shí)定義位daemon守護(hù)線程，使用new Timer(true)語句；

3) 設(shè)置Timer對象為null，其會自動終止；

4) 調(diào)用System.exit方法，整個(gè)程序終止。

5、Timer線程的缺點(diǎn)

1) Timer線程不會捕獲異常，所以TimerTask拋出的未檢查的異常會終止timer線程。如果Timer線程中存在多個(gè)計(jì)劃任務(wù)，其中一個(gè)計(jì)劃任務(wù)拋出未檢查的異常，則會引起整個(gè)Timer線程結(jié)束，從而導(dǎo)致其他計(jì)劃任務(wù)無法得到繼續(xù)執(zhí)行。　　

2) Timer線程時(shí)基于絕對時(shí)間(如：2023/02/14 16:06:00)，因此計(jì)劃任務(wù)對系統(tǒng)的時(shí)間的改變是敏感的。

3) Timer是單線程，如果某個(gè)任務(wù)很耗時(shí)，可能會影響其他計(jì)劃任務(wù)的執(zhí)行。

因此，JDK1.5以上建議使用ScheduledThreadPoolExecutor來代替Timer執(zhí)行計(jì)劃任務(wù)?！　　?/p>

二、ScheduledThreadPoolExecutor

ScheduledThreadPoolExecutor是JDK1.5以后推出的類，用于實(shí)現(xiàn)定時(shí)、重復(fù)執(zhí)行的功能，官方文檔解釋要優(yōu)于Timer。

1、構(gòu)造方法　　

1)ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) 使用給定核心池大小創(chuàng)建一個(gè)新定定時(shí)線程池

2)ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize, ThreadFactorythreadFactory) 使用給定的初始參數(shù)創(chuàng)建一個(gè)新對象，可提供線程創(chuàng)建工廠

private final static ScheduledThreadPoolExecutor schedual = new ScheduledThreadPoolExecutor(1, new ThreadFactory() {
        private AtomicInteger atoInteger = new AtomicInteger(0);
        public Thread newThread(Runnable r) {
            Thread t = new Thread(r);
            t.setName("xxx-Thread "+ atoInteger.getAndIncrement());
            return t;
        }
});

2、調(diào)度方法

1)schedule(Callable callable, long delay, TimeUnit unit); 延遲delay時(shí)間后開始執(zhí)行callable

2)scheduleAtFixedRate(Runnable command, long initialDelay, long period, TimeUnit unit); 延遲initialDelay時(shí)間后開始執(zhí)行command，并且按照period時(shí)間周期性重復(fù)調(diào)用，當(dāng)任務(wù)執(zhí)行時(shí)間大于間隔時(shí)間時(shí)，之后的任務(wù)都會延遲，此時(shí)與Timer中的scheduleAtFixedRate方法類似。

3)scheduleWithFixedDelay(Runnable command, long initialDelay, long delay, TimeUnit unit); 延遲initialDelay時(shí)間后開始執(zhí)行command，并且按照period時(shí)間周期性重復(fù)調(diào)用，這里的間隔時(shí)間delay是等上一個(gè)任務(wù)完全執(zhí)行完畢才開始計(jì)算。

圖2 ScheduledThreadPoolExecutor.scheduleWithFixedDelay與Timer.scheduleAtFixedRate任務(wù)執(zhí)行區(qū)別

3、與Timer相比，優(yōu)點(diǎn)

1) ScheduledThreadPoolExecutor線程會捕獲任務(wù)重的異常，即使多個(gè)計(jì)劃任務(wù)中存在某幾個(gè)計(jì)劃任務(wù)為捕獲異常的情況，也不會影響ScheduledThreadPoolExecutor總線程的工作，不會影響其他計(jì)劃任務(wù)的繼續(xù)執(zhí)行。

2)ScheduledThreadPoolExecutor是基于相對時(shí)間的，對系統(tǒng)時(shí)間的改變不敏感，但是如果執(zhí)行某一絕對時(shí)間(如2023/02/14 17:13:06)執(zhí)行任務(wù)（整秒 、整分執(zhí)行任務(wù)），可能不好執(zhí)行，此時(shí)可使用Timer。

3) ScheduledThreadPoolExecutor是線程池，如任務(wù)數(shù)過多或某些任務(wù)執(zhí)行時(shí)間較長，可自動分配更多的線程來執(zhí)行計(jì)劃任務(wù)。

總之，JDK1.5之后，計(jì)劃任務(wù)建議使用ScheduledThreadPoolExecutor。

到此這篇關(guān)于Java定時(shí)任務(wù)Timer、TimerTask與ScheduledThreadPoolExecutor詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java定時(shí)任務(wù)內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！