78.Go中的Timer 和 Ticker
文章目录
- 一：简介
- 二、Timer：一次性定时器
-
- 方法详解
- 三：Ticker：周期性定时器
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- 方法详解
- 四：Timer 和 Ticker 的主要区别
一：简介
在日常开发中，我们可能会遇到需要延迟执行或周期性地执行一些任务。这个时候就需要用到 Go 语言中的定时器。
在 Go 语言中，定时器类型有两种：一次性定时器time.Timer 和 周期性定时器time.Ticker 。本文将会对这两种定时器类型进行介绍。
二、Timer：一次性定时器
Timer 是一个一次性的定时器，用于在未来的某一时刻执行一次操作。
基本使用
创建 Timer 定时器的方式有两种：
NewTimer(d Duration) *Timer：该函数接受一个time.Duration类型的参数d（时间间隔），表示定时器在过期(执行之后过期）之前等待的时间。NewTimer返回一个新的Timer定时器，这个定时器在其内部维护一个通道C，该通道在定时器被触发时会接收当前的时间值。AfterFunc(d Duration, f func()) *Timer：接受一个指定的时间间隔d和回调函数f。该函数返回一个新的Timer定时器，在定时器到期时直接调用f，而不是通过通道C发送信号。调用Timer的Stop方法可以停止定时器和取消调用f。
下面的代码展示了如何使用 NewTimer 和 AfterFunc 来创建定时器以及定时器的基本用法：
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func main() {
// 使用 NewTimer 创建一个定时器,1s后往timer.C中发送当前时间
timer := time.NewTimer(time.Second)
gofunc() {
select {
case <-timer.C:
fmt.Println("timer 定时器触发啦！")
}
}()
// 使用 AfterFunc 创建另一个定时器,1s后执行func
time.AfterFunc(time.Second, func() {
fmt.Println("timer2 定时器触发啦！")
})
// 主goroutine等待两秒，确保看到定时器触发的输出
time.Sleep(time.Second * 2)
}
代码运行结果如下所示：
timer 定时器触发啦！
timer2 定时器触发啦！
下面是代码的逐步解析：
- 首先使用
NewTimer创建了一个定时器，然后在一个新的goroutine中监听它的C属性以等待定时器触发。 - 其次，使用
AfterFunc创建另一个定时器，通过指定一个 回调函数 来处理定时器到期事件。 - 最后，主
goroutine等待足够长的时间以确保定时器的触发信息能够被打印出来。
方法详解
Reset
Reset(d Duration) bool：该方法用于重置 Timer 定时器的过期时间，也可以理解为重新激活定时器。它接受一个 time.Duration 类型的参数 d，表示定时器在过期之前等待的时间。
除此之外，该方法还返回一个 bool 值：
- 如果定时器处于活动的状态，返回
true。 - 如果定时器已经过期或被停止了，返回
false（false并不意味着激活定时器失败，只是标识定时器的当前状态）。
下面是代码示例：
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func main() {
timer := time.NewTimer(5 * time.Second)
// 第一次重置，定时器处于激活状态，因此返回 true
b := timer.Reset(1 * time.Second)
fmt.Println(b) // true
second := time.Now().Second()
select {
case t := <-timer.C:
fmt.Println(t.Second() - second) // 1s
}
// 第二次重置，定时器已经处于过期状态，因此返回 false
b = timer.Reset(2 * time.Second)
fmt.Println(b) // false
second = time.Now().Second()
select {
case t := <-timer.C:
fmt.Println(t.Second() - second) // 2s
}
}
代码运行结果如下所示：
true
1
false
2
下面是代码的逐步解析：
- 首先，创建了一个定时器，设置为
5秒后到期。 - 然后调用
Reset方法立即将其重置为1秒后到期。因为此时定时器仍处于激活状态（即还未到期），所以Reset方法返回true。 - 接下来的
select语句等待定时器到期，并打印出实际经过的秒数（约等于1秒）。 - 接着第二次重置定时器，这次设置为
2秒后到期。由于定时器在这次重置时已经到期，Reset方法返回false。 - 最后，再次使用
select语句等待定时器到期，并打印出这次经过的秒数（约等于2秒）。
Stop
Stop() bool：该方法用于停止定时器。如果定时器停止成功，返回 true，如果定时器已经过期或被已经被停止过，则返回 false。切记：Stop 操作不会关闭通道 C。这意味着无论是通过 for select 还是 for range 去监听 ticker.C，我们需要使用其他机制来退出循环，例如使用 context 上下文。
下面是代码示例：
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func main() {
timer := time.NewTimer(3 * time.Second)
// 停止定时器，在定时器触发之前停止它，因此返回 true
stop := timer.Stop()
fmt.Println(stop) // true
stop = timer.Stop()
// 第二次停止定时器，此时定时器已经被停止了，返回 false
fmt.Println(stop) // false
}
代码运行结果如下所示：
true
false
下面是代码的逐步解析：
- 首先，创建了一个设置为
3秒后触发的定时器。 - 然后立即调用
Stop方法停止定时器。因为此时定时器还未触发，所以Stop返回true。 - 最后再次调用
Stop方法尝试停止同一个定时器。由于定时器已经被停止，这次Stop返回false。
三：Ticker：周期性定时器
Tciker 是一个周期性的定时器，用于在固定的时间间隔重复执行任务。它在每个间隔时间到来时，向其通道（Channel）发送当前时间。
基本使用
我们可以使用 NewTicker 函数来创建一个新的 Ticker 对象，该函数接受一个 time.Duration 类型的参数 d（时间间隔）。
下面是代码示例：
package main
import (
"context"
"fmt"
"time"
)
func main() {
// 每隔1秒往ticker.C中发送当前时间
ticker := time.NewTicker(time.Second)
defer ticker.Stop()
// 使用context控制下面的for select退出
timeout, cancelFunc := context.WithTimeout(context.Background(), time.Second*5)
defer cancelFunc()
go func() {
for {
select {
case <-timeout.Done():
fmt.Println("timeout done")
return
case <-ticker.C:
fmt.Println("定时器触发啦！")
}
}
}()
// 主goroutine等待 7 秒，确保看到定时器触发的输出
time.Sleep(time.Second * 7)
}
代码运行结果如下所示：
定时器触发啦！
定时器触发啦！
定时器触发啦！
定时器触发啦！
定时器触发啦！
timeout done
下面是代码的逐步解析：
- 首先，创建了一个每秒触发的定时器，确保函数周期结束后清理定时器，我们应该加上
defer ticker.Stop() - 然后，创建一个在
5秒后超时的上下文。cancelFunc被用于在退出前清理上下文。 - 接着，在一个新的
goroutine中，select语句用于监听两个通道：定时器的通道 (ticker.C) 和超时上下文的完成通道 (timeout.Done())。当定时器每秒触发时，会打印出消息。当上下文超时（即5秒过后），打印出超时信息，并返回，从而结束该goroutine。 - 最后，主
goroutine通过time.Sleep(time.Second * 7)等待7秒，以确保能够观察到定时器触发和超时事件的输出。
除了使用 select 语句监听 ticker.C 以外，我们还可以使用 for range 的形式进行监听：
for range ticker.C {}
需要注意的是，即使通过 Stop 方法停止 Ticker 定时器，其 C 通道不会被关闭。这意味着无论是通过 for select 还是 for range 去监听 ticker.C，我们需要使用其他机制来退出循环，例如使用 context 上下文。
方法详解
Reset
Reset(d Duration) 方法用于停止计时器并将其周期重置为指定的时间。下一个时间刻度将在新周期结束后生效。它接受一个 time.Duration 类型的参数 d，表示新的周期。该参数必须大于零；否则 Reset 方法内部将会 panic。
下面是代码示例：
package main
import (
"time"
)
func main() {
ticker := time.NewTicker(5 * time.Second)
defer ticker.Stop()
// 重置定时器
ticker.Reset(1 * time.Second)
second := time.Now().Second()
for t := range ticker.C {
// 1s
fmt.Printf("周期：%d 秒", t.Second()-second)
break
}
}
代码运行结果如下所示：
周期：1 秒
下面是代码的逐步解析：
- 首先，创建了一个每
5秒触发一次的定时器time.Ticker。 - 其次，使用
Reset方法重置定时器的触发间隔。5秒变成1秒。 - 最后，通过一次循环，打印定时器的周期，预期结果为
1秒。
Stop
Stop() 方法用于停止定时器。在 Stop 之后，将不再发送更多的 tick 给其通道 C。切记：Stop 操作不会关闭通道 C。
下面是代码示例：
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func main() {
ticker := time.NewTicker(time.Second)
quit := make(chanstruct{}) // 创建一个退出通道
go func() {
for {
select {
// ticker Stop后，不会往ticker.C中发送当前时间了，并且ticker.C并没有关闭，所以Stop后，不会再走该case了
case <-ticker.C:
fmt.Println("定时器触发啦！")
// 关闭的chan是可以读的，读完chan中已有数据后，可以一直读出对应类型的零值，所以一旦quit被close，quit立马可读
case <-quit:
fmt.Println("协程停止啦！")
return// 接收到退出信号，退出循环
}
}
}()
time.Sleep(time.Second * 3)
ticker.Stop() // 停止定时器
close(quit) // 发送退出信号
fmt.Println("定时器停止啦！")
}
代码运行结果如下所示：
定时器触发啦！
定时器触发啦！
定时器触发啦！
协程停止啦！
定时器停止啦！
- 首先，创建一个每秒触发一次的
time.Ticker对象。同时，引入了一个类型为chan struct{}的退出通道quit。这个通道将用于向运行中的goroutine发送停止信号。 - 其次，启动一个新的
goroutine。在这个goroutine中，使用for-select循环来监听两个事件：定时器的触发（case <-ticker.C）和退出信号（case <-quit）。每当定时器触发时，它会打印一条消息。如果收到退出信号，它会打印一条消息并退出循环。 - 接着，在主
goroutine中，time.Sleep(time.Second * 3)模拟了一段等待时间（3秒），在这期间定时器会触发几次。 - 最后，主
goroutine通过调用Stop方法停止定时器，然后关闭退出通道。goroutine接收到退出信号后打印出一条消息并退出循环。
Stop 不会关闭其通道 C，因此我们需要借助其他方式（例如退出信号）来清理资源。
四：Timer 和 Ticker 的主要区别
用途：
Timer用于单次延迟执行任务。Ticker重复执行任务。
行为特点：
Timer在设定的延迟时间过后触发一次，发送一个时间值到其通道。Ticker按照设定的间隔周期性地触发，反复发送时间值到其通道。
可控性：
Timer可以被重置（Reset方法）和停止（Stop方法）。Reset用于改变Timer的触发时间。Ticker可以被重置（Reset方法）和停止（Stop方法）。Reset用于改变Ticker触发的时间间隔。
结束操作：
Timer的Stop方法用于阻止Timer触发，如果Timer已经触发，Stop不会从其通道中删除已发送的时间值。Ticker的Stop方法用于停止Ticker的周期性触发，一旦停止，它不会再向通道发送新的值。
注意事项
-
无论是
Timer还是Ticker定时器，调用Stop方法之后，并不会关闭它们的C通道。如果有其他的goroutine在监听这个通道，为避免潜在的内存泄漏，需要手动结束该goroutine。通常，这种资源释放的问题可以通过使用context或通过关闭信号（利用Channel实现）来解决。 -
当
Ticker定时器完成其任务后，为了防止内存泄漏，应调用Stop方法来释放相关资源。如果未及时停止Ticker，可能导致资源持续占用。 -
在编写
Go代码时，我们应根据不同的应用场景去选择合适的定时器。同时，我们应遵循良好的规范，特别是在定时器使用完毕后及时释放资源，对于避免潜在的内存泄漏问题尤为重要。