Java 定时任务

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类

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。

TimerTask

TimerTask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。

schedule和scheduleAtFixedRate

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。

我们来举个例子：
暑假到了老师给schedule和scheduleAtFixedRate两个同学布置作业。
老师要求学生暑假每天写2页，30天后完成作业。
这两个学生每天按时完成作业，直到第10天，出了意外，两个学生出去旅游花了5天时间，这5天时间里两个人都没有做作业。任务被拖延了。
这时候两个学生采取的策略就不同了：
schedule重新安排了任务时间，旅游回来的第一天做第11天的任务，第二天做第12天的任务，最后完成任务花了35天。
scheduleAtFixedRate是个守时的学生，她总想按时完成老师的任务，于是在旅游回来的第一天把之前5天欠下的任务以及第16天当天的任务全部完成了，之后还是按照老师的原安排完成作业，最后完成任务花了30天。

用法

  • schedule(TimerTask task, Date time)：安排在指定的时间执行指定的任务。
public static void timer1() {
        Calendar calendar = Calendar.getInstance();
        calendar.set(Calendar.HOUR_OF_DAY, 17);
        calendar.set(Calendar.MINUTE, 16);
        calendar.set(Calendar.SECOND, 00);
        Date time = calendar.getTime();

        Timer timer = new Timer();
        timer.schedule(new TimerTask() {
            public void run() {
                System.out.println("-------设定要指定任务--------");
            }
        }, time);
    }
  • 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。
public static void timer1() {
        Calendar calendar = Calendar.getInstance();
        calendar.set(Calendar.HOUR_OF_DAY, 17);
        calendar.set(Calendar.MINUTE, 16);
        calendar.set(Calendar.SECOND, 00);
        Date time = calendar.getTime();

        Timer timer = new Timer();
        timer.schedule(new TimerTask() {
            public void run() {
                System.out.println("-------设定要指定任务--------");
            }
        }, time, 5000);
    }
  • schedule(TimerTask task, long delay) ：安排在指定延迟后执行指定的任务。
public static void timer1() {
        Timer timer = new Timer();
        timer.schedule(new TimerTask() {
            public void run() {
                System.out.println("-------设定要指定任务--------");
            }
        }, 2000);
    }
  • 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。
public static void timer1() {
        Timer timer = new Timer();
        timer.schedule(new TimerTask() {
            public void run() {
                System.out.println("-------设定要指定任务--------");
            }
        }, 2000,5000);
    }
  • 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。

Timer的缺陷

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。

  • 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：
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;

public class TimerTest01 {
    private Timer timer;
    public long start;

    public TimerTest01() {
        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);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }, 1000);
    }

    public void timerTwo() {
        timer.schedule(new TimerTask() {
            public void run() {
                System.out.println("timerTwo invoked ,the time:" + (System.currentTimeMillis() - start));
            }
        }, 3000);
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        TimerTest01 test = new TimerTest01();
        test.timerOne();
        test.timerTwo();
    }
}

按照我们正常思路，timerTwo应该是在3s后执行，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:1000
timerTwo invoked ,the time:5000

  • Timer抛出异常缺陷
    如果TimerTask抛出RuntimeException，Timer会终止所有任务的运行。
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;

public class TimerTest01 {
    private Timer timer;

    public TimerTest01() {
        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) {
        TimerTest01 test = new TimerTest01();
        test.timerOne();
        test.timerTwo();
    }
}

运行结果：timerOne抛出异常，导致timerTwo任务终止。

用ScheduledExecutorService替代Timer

  • 解决Timer管理时间延迟缺陷
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

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();
    }
}
  • 解决Timer抛出异常缺陷
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

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 .....");
            }
        }, 5000, 500, TimeUnit.MILLISECONDS);
    }

    public static void main(String[] args) {
        ScheduledExecutorTest test = new ScheduledExecutorTest();
        test.timerOne();
        test.timerTwo();
    }
}

综上所述，在以后的开发中尽可能使用ScheduledExecutorService(JDK1.5以后)替代Timer。

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