java自带的Timer定时器
记录学习历程，仅供学习交流用，转载标注！
Java自带了简单的定时任务功能，通过借助Timer和TimeTask可以时间简单的任务调度功能。
在java中一个完整定时任务需要由Timer、TimerTask两个类来配合完成。
Timer: 一种定时器工具，用来在一个后台线程计划执行指定任务.
TimerTask:一个抽象类，它的子类代表一个可以被Timer计划的任务。
1.基础
API中是这样定义他们的，Timer：一种工具，线程用其安排以后在后台线程中执行的任务。可安排任务执行一次，或者定期重复执行。由TimerTask：Timer 安排为一次执行或重复执行的任务。
我们可以这样理解Timer是一种定时器工具，用来在一个后台线程计划执行指定任务，而TimerTask一个抽象类，它的子类代表一个可以被Timer计划的任务。
Timer的特性
2、Timer默认情况下不是守护线程，可以设置为守护线程new Timer(true),守护线程再进程中没有其他线程时，守护线程将销毁
3、TimerTask是以队列的方式一个个的执行
4、TimerTask中的cancel()方法将自身中从队列中清除
5、Timer中的cancel()方法是将任务队列中的全部任务进行取消，有时并不一定停止任务，原因是Timer类中的cancel()方法有时并没有竞争到锁，
（这个可以从Timer源码中看到，TimerThread和TaskQueue两个内部类）
6、TimerTask中的run方法无法抛出，所以要进行try catch捕获，如果其中任何一个任务发生异常没有被捕获，则其他任务也将被终止
schedule(TimerTask task, Date time)：安排在指定的时间执行指定的任务。
schedule(TimerTask task, Date firstTime, long period) ：安排指定的任务在指定的时间开始进行重复的固定延迟执行。
schedule(TimerTask task, long delay) ：安排在指定延迟后执行指定的任务。
schedule(TimerTask task, long delay, long period) ：安排指定的任务从指定的延迟后开始进行重复的固定延迟执行。
同时也重载了scheduleAtFixedRate方法，scheduleAtFixedRate方法与schedule相同，只不过他们的侧重点不同，区别后面分析。
scheduleAtFixedRate(TimerTask task, Date firstTime, long period)：安排指定的任务在指定的时间开始进行重复的固定速率执行。
scheduleAtFixedRate(TimerTask task, long delay, long period)：安排指定的任务在指定的延迟后开始进行重复的固定速率执行。
TimerTask
TimerTask类是一个抽象类，由Timer 安排为一次执行或重复执行的任务。它有一个抽象方法run()方法，该方法用于执行相应计时器任务要执行的操作。因此每一个具体的任务类都必须继承TimerTask，然后重写run()方法。
另外它还有两个非抽象的方法：
boolean cancel()：取消此计时器任务。
long scheduledExecutionTime()：返回此任务最近实际执行的安排执行时间。
2.实例
2.1、指定延迟时间执行定时任务
Timer timer;
public TimerTest03() {
timer = new Timer();
timer.schedule(new TimerTaskTest03(), 1000, 2000);
}
public static void main(String[] args) {
new TimerTest03();
}
}
public class TimerTaskTest03 extends TimerTask {
@Override
public void run() {
Date date = new Date(this.scheduledExecutionTime());
System.out.println("本次执行该线程的时间为：" + date);
}
}
首先打印：timer begin....3秒后打印：Time's up!!!!
2.2、在指定时间执行定时任务
public class TimerTest02 {
Timer timer;
public TimerTest02() {
Date time = getTime();
System.out.println("指定时间time=" + time);
timer = new Timer();
timer.schedule(new TimerTaskTest02(), time);
}
public Date getTime() {
Calendar calendar = Calendar.getInstance();
calendar.set(Calendar.HOUR_OF_DAY, 11);
calendar.set(Calendar.MINUTE, 39);
calendar.set(Calendar.SECOND, 00);
Date time = calendar.getTime();
return time;
}
public static void main(String[] args) {
new TimerTest02();
}
}
public class TimerTaskTest02 extends TimerTask {
@Override
public void run() {
System.out.println("指定时间执行线程任务...");
}
}
当时间到达11:39:00时就会执行该线程任务，当然大于该时间也会执行！！执行结果为：
指定时间time=Tue Jun 10 11:39:00 CST 2014指定时间执行线程任务...
2.3、在延迟指定时间后以指定的间隔时间循环执行定时任务
public class TimerTest03 {Timer timer;
public TimerTest03() {
timer = new Timer();
timer.schedule(new TimerTaskTest03(), 1000, 2000);
}
public static void main(String[] args) {
new TimerTest03();
}
}
public class TimerTaskTest03 extends TimerTask {
@Override
public void run() {
Date date = new Date(this.scheduledExecutionTime());
System.out.println("本次执行该线程的时间为：" + date);
}
}
运行结果:
本次执行该线程的时间为：Tue Jun 10 21:19:47 CST 2014本次执行该线程的时间为：Tue Jun 10 21:19:49 CST 2014本次执行该线程的时间为：Tue Jun 10 21:19:51 CST 2014本次执行该线程的时间为：Tue Jun 10 21:19:53 CST 2014本次执行该线程的时间为：Tue Jun 10 21:19:55 CST 2014本次执行该线程的时间为：Tue Jun 10 21:19:57 CST 2014.................
对于这个线程任务,如果我们不将该任务停止,他会一直运行下去。
对于上面三个实例，LZ只是简单的演示了一下，同时也没有讲解scheduleAtFixedRate方法的例子，其实该方法与schedule方法一样！
2.4、分析schedule和scheduleAtFixedRate
1、schedule(TimerTask task, Date time)、schedule(TimerTask task, long delay)对于这两个方法而言，如果指定的计划执行时间scheduledExecutionTime<= systemCurrentTime，则task会被立即执行。scheduledExecutionTime不会因为某一个task的过度执行而改变。
2、schedule(TimerTask task, Date firstTime, long period)、schedule(TimerTask task, long delay, long period)
这两个方法与上面两个就有点儿不同的，前面提过Timer的计时器任务会因为前一个任务执行时间较长而延时。在这两个方法中，每一次执行的task的计划时间会随着前一个task的实际时间而发生改变，也就是scheduledExecutionTime(n+1)=realExecutionTime(n)+periodTime。也就是说如果第n个task由于某种情况导致这次的执行时间过程，最后导致systemCurrentTime>= scheduledExecutionTime(n+1)，这是第n+1个task并不会因为到时了而执行，他会等待第n个task执行完之后再执行，那么这样势必会导致n+2个的执行实现scheduledExecutionTime放生改变即scheduledExecutionTime(n+2) = realExecutionTime(n+1)+periodTime。所以这两个方法更加注重保存间隔时间的稳定。
3、scheduleAtFixedRate(TimerTask task, Date firstTime, long period)、scheduleAtFixedRate(TimerTask task, long delay, long period)
在前面也提过scheduleAtFixedRate与schedule方法的侧重点不同，schedule方法侧重保存间隔时间的稳定，而scheduleAtFixedRate方法更加侧重于保持执行频率的稳定。为什么这么说，原因如下。在schedule方法中会因为前一个任务的延迟而导致其后面的定时任务延时，而scheduleAtFixedRate方法则不会，如果第n个task执行时间过长导致systemCurrentTime>= scheduledExecutionTime(n+1)，则不会做任何等待他会立即执行第n+1个task，所以scheduleAtFixedRate方法执行时间的计算方法不同于schedule，而是scheduledExecutionTime(n)=firstExecuteTime +n*periodTime，该计算方法永远保持不变。所以scheduleAtFixedRate更加侧重于保持执行频率的稳定。
三、Timer的缺陷
3.1、Timer的缺陷Timer计时器可以定时（指定时间执行任务）、延迟（延迟5秒执行任务）、周期性地执行任务（每隔个1秒执行任务），但是，Timer存在一些缺陷。首先Timer对调度的支持是基于绝对时间的，而不是相对时间，所以它对系统时间的改变非常敏感。其次Timer线程是不会捕获异常的，如果TimerTask抛出的了未检查异常则会导致Timer线程终止，同时Timer也不会重新恢复线程的执行，他会错误的认为整个Timer线程都会取消。同时，已经被安排单尚未执行的TimerTask也不会再执行了，新的任务也不能被调度。故如果TimerTask抛出未检查的异常，Timer将会产生无法预料的行为。
1、Timer管理时间延迟缺陷前面Timer在执行定时任务时只会创建一个线程任务，如果存在多个线程，若其中某个线程因为某种原因而导致线程任务执行时间过长，超过了两个任务的间隔时间，会发生一些缺陷：
public class TimerTest04 {
private Timer timer;
public long start;
public TimerTest04(){
this.timer = new Timer();
start = System.currentTimeMillis();
}
public void timerOne(){
timer.schedule(new TimerTask() {
public void run() {
System.out.println("timerOne invoked ,the time:" + (System.currentTimeMillis() - start));
try {
Thread.sleep(4000); //线程休眠3000
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}, 1000);
}
public void timerTwo(){
timer.schedule(new TimerTask() {
public void run() {
System.out.println("timerOne invoked ,the time:" + (System.currentTimeMillis() - start));
}
}, 3000);
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
TimerTest04 test = new TimerTest04();
test.timerOne();
test.timerTwo();
}
}
按照我们正常思路，timerTwo应该是在3s后执行，其结果应该是：
timerOne invoked ,the time:1001timerOne invoked ,the time:3001
但是事与愿违，timerOne由于sleep(4000)，休眠了4S，同时Timer内部是一个线程，导致timeOne所需的时间超过了间隔时间，
结果：timerOne invoked ,the time:1000timerOne invoked ,the time:5000
2、Timer抛出异常缺陷如果TimerTask抛出RuntimeException，Timer会终止所有任务的运行。如下：
public class TimerTest04 {
private Timer timer;
public TimerTest04() {
this.timer = new Timer();
}
public void timerOne() {
timer.schedule(new TimerTask() {
public void run() {
throw new RuntimeException();
}
}, 1000);
}
public void timerTwo() {
timer.schedule(new TimerTask() {
public void run() {
System.out.println("我会不会执行呢？？");
}
}, 1000);
}
public static void main(String[] args) {
TimerTest04 test = new TimerTest04();
test.timerOne();
test.timerTwo();
}
}
运行结果：timerOne抛出异常，导致timerTwo任务终止。
Exception in thread "Timer-0" java.lang.RuntimeException at com.chenssy.timer.TimerTest04$1.run(TimerTest04.java:25) at java.util.TimerThread.mainLoop(Timer.java:555) at java.util.TimerThread.run(Timer.java:505)
对于Timer的缺陷，我们可以考虑 ScheduledThreadPoolExecutor 来替代。Timer是基于绝对时间的，对系统时间比较敏感，而ScheduledThreadPoolExecutor 则是基于相对时间；Timer是内部是单一线程，而ScheduledThreadPoolExecutor内部是个线程池，所以可以支持多个任务并发执行。
3.2、用ScheduledExecutorService替代Timer
1、解决问题一：
public class ScheduledExecutorTest {
private ScheduledExecutorService scheduExec;
public long start;
ScheduledExecutorTest() {
this.scheduExec = Executors.newScheduledThreadPool(2);
this.start = System.currentTimeMillis();
}
public void timerOne() {
scheduExec.schedule(new Runnable() {
public void run() {
System.out.println("timerOne,the time:"
+ (System.currentTimeMillis() - start));
try {
Thread.sleep(4000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}, 1000, TimeUnit.MILLISECONDS);
}
public void timerTwo() {
scheduExec.schedule(new Runnable() {
public void run() {
System.out.println("timerTwo,the time:"
+ (System.currentTimeMillis() - start));
}
}, 2000, TimeUnit.MILLISECONDS);
}
public static void main(String[] args) {
ScheduledExecutorTest test = new ScheduledExecutorTest();
test.timerOne();
test.timerTwo();
}
}
运行结果：
timerOne,the time:1003timerTwo,the time:2005
2、解决问题二public class ScheduledExecutorTest {
private ScheduledExecutorService scheduExec;
public long start;
ScheduledExecutorTest() {
this.scheduExec = Executors.newScheduledThreadPool(2);
this.start = System.currentTimeMillis();
}
public void timerOne() {
scheduExec.schedule(new Runnable() {
public void run() {
throw new RuntimeException();
}
}, 1000, TimeUnit.MILLISECONDS);
}
public void timerTwo() {
scheduExec.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
public void run() {
System.out.println("timerTwo invoked .....");
}
}, 2000, 500, TimeUnit.MILLISECONDS);
}
public static void main(String[] args) {
ScheduledExecutorTest test = new ScheduledExecutorTest();
test.timerOne();
test.timerTwo();
}
}
运行结果：
timerTwo invoked .....timerTwo invoked .....timerTwo invoked .....timerTwo invoked .....timerTwo invoked .....timerTwo invoked .....timerTwo invoked .....timerTwo invoked .....timerTwo invoked .............................
参考博客：https://blog.csdn.net/jihaitaowangyi/article/details/52823270
参考博客：http://blog.csdn.net/lmj623565791/article/details/27109467