【java】定时器

定时器的实现方式：

1、线程等待实现

最原始最简单的方式，先创建一个thread，然后让它在while循环里一直运行着，通过sleep方法来达到定时任务的效果。

 

public class Task {
    public static void main(String[] args) {
        // run in a second
        final long timeInterval = 1000;
        Runnable runnable = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                while (true) {
                    System.out.println("Hello !!");
                    try {
                        Thread.sleep(timeInterval);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        };
        Thread thread = new Thread(runnable);
        thread.start();
    }
}

 

2、JDK自带Timer实现

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。它可以安排任务“执行一次”或者定期“执行多次”。

// 在指定延迟时间后执行指定的任务

schedule(TimerTask task,long delay);

// 在指定时间执行指定的任务。（只执行一次）

schedule(TimerTask task, Date time);

// 延迟指定时间（delay）之后，开始以指定的间隔（period）重复执行指定的任务

schedule(TimerTask task,long delay,long period);

// 在指定的时间开始按照指定的间隔（period）重复执行指定的任务

schedule(TimerTask task, Date firstTime , long period);

// 在指定的时间开始进行重复的固定速率执行任务

scheduleAtFixedRate(TimerTask task,Date firstTime,long period);

// 在指定的延迟后开始进行重复的固定速率执行任务

scheduleAtFixedRate(TimerTask task,long delay,long period);

// 终止此计时器，丢弃所有当前已安排的任务。

cancal()；

// 从此计时器的任务队列中移除所有已取消的任务。

purge()；

在指定延迟时间后执行一次，这类是比较常见的场景，比如：当系统初始化某个组件之后，延迟几秒中，然后进行定时任务的执行。

public class DoSomethingTimerTask extends TimerTask {
    private String taskName;
    public DoSomethingTimerTask(String taskName) {
        this.taskName = taskName;
    }
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(new Date() + " : 任务「" + taskName + "」被执行。");
    }
}

public class DelayOneDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Timer timer = new Timer();
        timer.schedule(new DoSomethingTimerTask("DelayOneDemo"),1000L);
    }
}

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，它会错误的认为整个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。

 

3、JDK自带ScheduledExecutorService实现

ScheduledExecutorService是JAVA 1.5后新增的定时任务接口，它是基于线程池设计的定时任务类，每个调度任务都会分配到线程池中的一个线程去执行。也就是说，任务是并发执行，互不影响。

需要注意：只有当执行调度任务时，ScheduledExecutorService才会真正启动一个线程，其余时间ScheduledExecutorService都是出于轮询任务的状态。

　　ScheduledExecutorService主要有以下4个方法：

// 在指定延迟时间后执行一个 Runnable 任务。因为是 Runnable ，返回值 ScheduledFuture.get() 返回值为 null。
ScheduledFuture<?> schedule(Runnable command,long delay, TimeUnit unit);

// 在指定延迟时间后执行一个 Callable 任务。因为是 Callable ，所以 ScheduledFuture.get() 有返回值。
<V> ScheduledFuture<V> schedule(Callable<V> callable,long delay, TimeUnit unit);

// 创建并执行一个在给定初始延迟 (initialDelay) 后首次启动执行的定时任务，任务执行具有给定的周期 (period)；
// 也就是将在 initialDelay 后开始执行，然后在 initialDelay + period 后执行，接着在 initialDelay + 2 * period 后执行，依此类推。
// 如果任务的任何一个执行遇到异常，则后续执行都会被取消。相反，任务正常执行的话，只能通过线程池的取消或终止操作来终止该任务。
// 如果此任务的任何一个执行要花费比其周期更长的时间，则后续的执行将会被推迟，不会出现两个任务同时执行。
ScheduledFuture<?> scheduleAtFixedRate(Runnable command,long initialDelay,long period,TimeUnitunit);

// 创建并执行一个在给定初始延迟 (initialDelay) 后首次启动执行的任务，随后，在每一次执行终止和下一次执行开始之间都存在给定的延迟（delay）。
// 如果任务的任一执行遇到异常，就会取消后续任务执行。相反，任务正常执行的话，只能通过线程池的取消或终止操作来终止该任务。
ScheduledFuture<?> scheduleWithFixedDelay(Runnable command,long initialDelay,long delay,TimeUnitunit);

　　其中scheduleAtFixedRate和scheduleWithFixedDelay在实现定时程序时比较方便，运用的也比较多。

ScheduledExecutorService中定义的这四个接口方法和Timer中对应的方法几乎一样，只不过Timer的scheduled方法需要在外部传入一个TimerTask的抽象任务。

而ScheduledExecutorService封装的更加细致了，传Runnable或Callable内部都会做一层封装，封装一个类似TimerTask的抽象任务类（ScheduledFutureTask）。然后传入线程池，启动线程去执行该任务。

 

4、Quartz框架实现

　　Quartz是Job scheduling（作业调度）领域的一个开源项目，Quartz既可以单独使用也可以跟spring框架整合使用，在实际开发中一般会使用后者。使用Quartz可以开发一个或者多个定时任务，每个定时任务可以单独指定执行的时间，例如每隔1小时执行一次、每个月第一天上午10点执行一次、每个月最后一天下午5点执行一次等。

　　Quartz通常有三部分组成：调度器（Scheduler）、任务（JobDetail）、触发器（Trigger，包括SimpleTrigger和CronTrigger）。下面以具体的实例进行说明。

　　要使用Quartz，首先需要在项目的pom文件中引入相应的依赖：

 

<dependency>
    <groupId>org.quartz-scheduler</groupId>
    <artifactId>quartz</artifactId>
    <version>2.3.2</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.quartz-scheduler</groupId>
    <artifactId>quartz-jobs</artifactId>
    <version>2.3.2</version>
</dependency>

 

5、Spring Task实现

从Spring 3开始，Spring自带了一套定时任务工具Spring-Task，可以把它看成是一个轻量级的Quartz，使用起来十分简单，除Spring相关的包外不需要额外的包，支持注解和配置文件两种形式。通常情况下在Spring体系内，针对简单的定时任务，可直接使用Spring提供的功能。

基于XML配置文件的形式就不再介绍了，直接看基于注解形式的实现。代码示例：

@Component("taskJob")
public class TaskJob {

    @Scheduled(cron = "0 0 3 * * ?")
    public void job1() {
        System.out.println("通过cron定义的定时任务");
    }

    @Scheduled(fixedDelay = 1000L)
    public void job2() {
        System.out.println("通过fixedDelay定义的定时任务");
    }

    @Scheduled(fixedRate = 1000L)
    public void job3() {
        System.out.println("通过fixedRate定义的定时任务");
    }
}

 

　　如果是在Spring Boot项目中，需要在启动类上添加@EnableScheduling来开启定时任务。

上述代码中，@Component用于实例化类，这个与定时任务无关。@Scheduled指定该方法是基于定时任务进行执行，具体执行的频次是由cron指定的表达式所决定。关于cron表达式上面CronTrigger所使用的表达式一致。与cron对照的，Spring还提供了fixedDelay和fixedRate两种形式的定时任务执行。

 

fixedDelay和fixedRate的区别：

fixedDelay和fixedRate的区别于Timer中的区别很相似。

fixedRate有一个时刻表的概念，在任务启动时，T1、T2、T3就已经排好了执行的时刻，比如1分、2分、3分，当T1的执行时间大于1分钟时，就会造成T2晚点，当T1执行完时T2立即执行。

fixedDelay比较简单，表示上个任务结束，到下个任务开始的时间间隔。无论任务执行花费多少时间，两个任务间的间隔始终是一致的。

 

6、Spring定时任务接口 SchedulingConfigurer 实现

　　Spring 中，创建定时任务除了使用@Scheduled 注解外，还可以使用 SchedulingConfigurer。

　　@Schedule 注解有一个缺点，其定时的时间不能动态的改变，而基于 SchedulingConfigurer 接口的方式可以做到。

　　SchedulingConfigurer 接口可以实现在@Configuration 类上，同时不要忘了，还需要@EnableScheduling 注解的支持。

　　该接口的实现方法如下：

　　　　public void configureTasks(ScheduledTaskRegistrar taskRegistrar)

　　　　其中 ScheduledTaskRegistrar 类的方法有下列几种：

　　　　从方法的命名上可以猜到，方法包含定时任务，延时任务，基于 Cron 表达式的任务，以及 Trigger 触发的任务。

　　下面演示了使用方法：

import org.springframework.scheduling.Trigger;
import org.springframework.scheduling.TriggerContext;
import org.springframework.scheduling.annotation.EnableScheduling;
import org.springframework.scheduling.annotation.SchedulingConfigurer;
import org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskScheduler;
import org.springframework.scheduling.config.ScheduledTaskRegistrar;
import org.springframework.scheduling.config.TriggerTask;
import org.springframework.scheduling.support.CronTrigger;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.util.Date;

@Component
@EnableScheduling
public class SpringSchedulingConfigurerTest01 implements SchedulingConfigurer {


    @Override
    public void configureTasks(ScheduledTaskRegistrar taskRegistrar) {

        // 默认的，SchedulingConfigurer 使用的也是单线程的方式，如果需要配置多线程，则需要指定 PoolSize
//        ThreadPoolTaskScheduler taskScheduler = new ThreadPoolTaskScheduler();
//        taskScheduler.setPoolSize(10);
//        taskScheduler.initialize();
//        taskRegistrar.setTaskScheduler(taskScheduler);

        Runnable task01 = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("执行定时任务1: " + new Date());
            }
        };
        // 添加固定日期任务
        taskRegistrar.addFixedRateTask(task01, 1000);

        Runnable task02 = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("执行定时任务2: " + new Date());
            }
        };
        Trigger trigger = new Trigger() {
            @Override
            public Date nextExecutionTime(TriggerContext triggerContext) {
                return new CronTrigger("0/2 * * * * ?")
                        .nextExecutionTime(triggerContext);
            }
        };
        // 添加任务+任务触发器（表达式）
        taskRegistrar.addTriggerTask(task02, trigger);

        TriggerTask triggrtTask03 = new TriggerTask(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("执行定时任务3: " + new Date());
            }
        }, new Trigger() {
            @Override
            public Date nextExecutionTime(TriggerContext triggerContext) {
                // 返回执行周期(Date)，cron表达式
                return new CronTrigger("0/3 * * * * ?")
                        .nextExecutionTime(triggerContext);
            }
        });
        // 添加触发任务（合在一起添加）
        taskRegistrar.addTriggerTask(triggrtTask03);

    }


}

 

 

 

 

参考：Spring 中，定时任务接口 SchedulingConfigurer - 腾讯云开发者社区-腾讯云 (tencent.com)