Golang time.Timer and time.Ticker

time.Timer

结构

首先我们看Timer的结构定义：

type Timer struct {
    C <-chan Time
    r runtimeTimer
}

其中有一个C的只读channel，还有一个runtimeTimer类型的结构体，再看一下这个结构的具体结构：

type runtimeTimer struct {
    tb uintptr
    i  int

    when   int64
    period int64
    f      func(interface{}, uintptr) // NOTE: must not be closure
    arg    interface{}
    seq    uintptr
}

在使用定时器Timer的时候都是通过 NewTimer 或 AfterFunc 函数来获取。
先来看一下NewTimer的实现：

func NewTimer(d Duration) *Timer {
    c := make(chan Time, 1)
    t := &Timer{
        C: c,
        r: runtimeTimer{
            when: when(d), //表示达到时间段d时候调用f
            f:    sendTime,  // f表示一个函数调用，这里的sendTime表示d时间到达时向Timer.C发送当前的时间
            arg:  c,  // arg表示在调用f的时候把参数arg传递给f，c就是用来接受sendTime发送时间的
        },
    }
    startTimer(&t.r)
    return t
}

定时器的具体实现逻辑，都在 runtime 中的 time.go 中，它的实现，没有采用经典 Unix 间隔定时器 setitimer 系统调用，也没有 采用 POSIX间隔式定时器（相关系统调用：timer_create、timer_settime 和 timer_delete），而是通过四叉树堆(heep)实现的（runtimeTimer 结构中的i字段，表示在堆中的索引）。通过构建一个最小堆，保证最快拿到到期了的定时器执行。定时器的执行，在专门的 goroutine 中进行的：go timerproc()。有兴趣的同学，可以阅读 runtime/time.go 的源码。

其他方法

• func After(d Duration) <-chan Time { return NewTimer(d).C }

根据源码可以看到After直接是返回了Timer的channel，这种就可以做超时处理。
比如我们有这样一个需求：我们写了一个爬虫，爬虫在HTTP GET 一个网页的时候可能因为网络的原因就一只等待着，这时候就需要做超时处理，比如只请求五秒，五秒以后直接丢掉不请求这个网页了，或者重新发起请求。

go Get("http://baidu.com/")
 
func Get(url string) {
    response := make(chan string)
    response = http.Request(url)

    select {
    case html :=<- response:
        println(html)
    case <-time.After(time.Second * 5):
        println("超时处理")
    }
}

可以从代码中体现出来，如果五秒到了，网页的请求还没有下来就是执行超时处理，因为Timer的内部会是帮你在你设置的时间长度后自动向Timer.C中写入当前时间。

其实也可以写成这样：

func Get(url string) {
    response := make(chan string)
    response = http.Request(url)
    timeOut := time.NewTimer(time.Second * 3)
    select {
    case html :=<- response:
        println(html)
    case <-timeOut.C:
        println("超时处理")
    }
}

• func (t *Timer) Reset(d Duration) bool //强制的修改timer中规定的时间，Reset会先调用 stopTimer 再调用 startTimer，类似于废弃之前的定时器，重新启动一个定时器，Reset在 Timer还未触发时返回true；触发了或Stop了，返回false。
• func (t *Timer) Stop() bool // 如果定时器还未触发，Stop 会将其移除，并返回 true；否则返回 false；后续再对该 Timer 调用 Stop，直接返回 false。

比如我写了了一个简单的事例：每两秒给你的女票发送一个"I Love You!"

// 其中协程之间的控制做的不太好，可以使用channel或者golang中的context来控制
package main

import (
    "time"
    "fmt"
    )

func main() {

    go Love() // 起一个协程去执行定时任务

    stop := 0
    for {
        fmt.Scan(&stop)
        if stop == 1{
            break
        }
    }
}
func Love() {
    timer := time.NewTimer(2 * time.Second)  // 新建一个Timer

    for {
        select {
        case <-timer.C:
            fmt.Println("I Love You!")
            timer.Reset(2 * time.Second)  // 上一个when执行完毕重新设置
        }
    }
    return
}

• func AfterFunc(d Duration, f func()) *Timer // 在时间d后自动执行函数f

func main() {
    f := func(){fmt.Println("I Love You!")}
    time.AfterFunc(time.Second*2, f)
    time.Sleep(time.Second * 4)

}

自动在2秒后打印 "I Love You!"

time.Ticker

如果学会了Timer那么Ticker就很简单了，Timer和Ticker结构体的结构是一样的，举一反三，其实Ticker就是一个重复版本的Timer，它会重复的在时间d后向Ticker中写数据

• func NewTicker(d Duration) *Ticker // 新建一个Ticker
• func (t *Ticker) Stop() // 停止Ticker
• func Tick(d Duration) <-chan Time // Ticker.C 的封装

Ticker 和 Timer 类似，区别是：Ticker 中的runtimeTimer字段的 period 字段会赋值为 NewTicker(d Duration) 中的d，表示每间隔d纳秒，定时器就会触发一次。

除非程序终止前定时器一直需要触发，否则，不需要时应该调用 Ticker.Stop 来释放相关资源。

如果程序终止前需要定时器一直触发，可以使用更简单方便的 time.Tick 函数，因为 Ticker 实例隐藏起来了，因此，该函数启动的定时器无法停止。

那么这样我们就可以把发"I Love You!"的例子写得简单一些。

func main() {
    //定义一个ticker
    ticker := time.NewTicker(time.Millisecond * 500)
    //Ticker触发
    go func() {
        for t := range ticker.C {
            fmt.Println(t)
            fmt.Println("I Love You!")
        }
    }()

    time.Sleep(time.Second * 18)
    //停止ticker
    ticker.Stop()
}

定时器的实际应用

在实际开发中，定时器用的较多的会是 Timer，如模拟超时，而需要类似 Tiker 的功能时，可以使用实现了 cron spec 的库 cron。

参考
定时器