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。
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。
一. Timer类
在工具类Timer中，提供了四个构造方法，每个构造方法都启动了计时器线程，同时Timer类可以保证多个线程可以共享单个Timer对象而无需进行外部同步，所以Timer类是线程安全的。
但是由于每一个Timer对象对应的是单个后台线程，用于顺序执行所有的计时器任务，一般情况下我们的线程任务执行所消耗的时间应该非常短，但是由于特殊情况导致某个定时器任务执行的时间太长，那么他就会“独占”计时器的任务执行线程，其后的所有线程都必须等待它执行完，这就会延迟后续任务的执行，使这些任务堆积在一起，具体情况我们后面分析。
当程序初始化完成Timer后，定时任务就会按照我们设定的时间去执行，Timer提供了schedule方法，该方法有多中重载方式来适应不同的情况，如下：
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。
二. 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。
三. 实例
1. 指定延迟时间执行定时任务
package com.zth;
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;
public class Demo0{
static Timer timer;
public Demo0(int time) {
timer = new Timer();
timer.schedule(new TimerTask(){
@Override
public void run() {
System.out.println("Time's up!!!");
timer.cancel();
}
},time*1000);
}
public static void main(String[] args){
System.out.println("timer begin...");
new Demo0(3);
}
}执行结果：
timer begin...
Time's up!!!
2. 在指定时间执行定时任务
package com.zth;
import java.util.Calendar;
import java.util.Date;
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;
class Demo{
public Demo() {
Date time = getTime();
System.out.println("指定时间 time= "+time);
Timer timer = new Timer();
timer.schedule(new TimerTask() {
@Override
public void run() {
System.out.println("指定时间执行线程任务。。。");
timer.cancel();
}
},time);
}
public Date getTime(){
Calendar calendar = Calendar.getInstance();
//calendar.set(calendar.HOUR_OF_DAY,11);
calendar.set(calendar.MINUTE,12);
calendar.set(calendar.SECOND,00);
Date time = calendar.getTime();
return time;
}
public static void main(String[] args){
new Demo();
}
}执行结果：
指定时间 time= Tue Nov 20 11:12:00 CST 2018
指定时间执行线程任务。。。
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
package com.zth;
import java.util.Date;
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;
class TimerTaskTest 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);
}
}
public class Demo0{
public Demo0() {
Timer timer = new Timer();
timer.schedule(new TimerTaskTest(),1000,2000);
}
public static void main(String[] args){
new Demo0();
}
}执行结果：
本次执行该线程的时间为：Tue Nov 20 11:41:33 CST 2018
本次执行该线程的时间为：Tue Nov 20 11:41:35 CST 2018
本次执行该线程的时间为：Tue Nov 20 11:41:37 CST 2018
本次执行该线程的时间为：Tue Nov 20 11:41:39 CST 2018
本次执行该线程的时间为：Tue Nov 20 11:41:41 CST 2018
本次执行该线程的时间为：Tue Nov 20 11:41:43 CST 2018四. 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)，这时第 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。
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。
五. 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
package com.zth;
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;
public class Demo0{
private Timer timer;
public long start;
public Demo0() {
this.timer = new Timer();
this.start = System.currentTimeMillis();
}
public void timerOne(){
timer.schedule(new TimerTask() {
@Override
public void run() {
System.out.println("timerOne invoked, the time:"+(System.currentTimeMillis()-start));
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
//timer.cancel();
}
},1000);
}
public void timerTwo(){
timer.schedule(new TimerTask() {
@Override
public void run() {
System.out.println("timerTwo invoked, the time:"+(System.currentTimeMillis()-start));
timer.cancel();
}
},3000);
}
public static void main(String[] args){
Demo0 demo = new Demo0();
demo.timerOne();
demo.timerTwo();
}
}执行结果：
timerOne invoked, the time:1001
timerTwo invoked, the time:3001更改 timerOne 休眠时间：
Thread.sleep(4000);执行结果：
timerOne invoked, the time:1001
timerTwo invoked, the time:5001用 ScheduledExecutorService 替代Timer 解决问题
package com.zth;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class Demo0{
private ScheduledExecutorService scheduledES;
public long start;
public Demo0() {
this.scheduledES = Executors.newScheduledThreadPool(2);
this.start = System.currentTimeMillis();
}
public void timerOne(){
scheduledES.schedule(new Runnable() {
public void run() {
System.out.println("timerOne invoked, the time:"+(System.currentTimeMillis()-start));
try {
Thread.sleep(4000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
//timer.cancel();
}
},1000, TimeUnit.MILLISECONDS);
}
public void timerTwo(){
scheduledES.schedule(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("timerTwo invoked, the time:"+(System.currentTimeMillis()-start));
}
},3000,TimeUnit.MILLISECONDS);
scheduledES.shutdown();
}
public static void main(String[] args){
Demo0 demo = new Demo0();
demo.timerOne();
demo.timerTwo();
}
}执行结果：
timerOne invoked, the time:1003
timerTwo invoked, the time:30052. Timer抛出异常缺陷
如果TimerTask抛出RuntimeException，Timer会终止所有任务的运行。
package com.zth;
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;
public class Demo0{
private Timer timer;
public Demo0() {
this.timer = new Timer();
}
public void timerOne(){
timer.schedule(new TimerTask() {
@Override
public void run() {
throw new RuntimeException();
}
},1000);
}
public void timerTwo(){
timer.schedule(new TimerTask() {
@Override
public void run() {
System.out.println("我还会不会执行。。。");
}
},1000);
}
public static void main(String[] args){
Demo0 demo = new Demo0();
demo.timerOne();
demo.timerTwo();
}
}执行结果：
Exception in thread "Timer-0" java.lang.RuntimeException
at com.zth.Demo0$1.run(Demo0.java:17)
at java.util.TimerThread.mainLoop(Timer.java:555)
at java.util.TimerThread.run(Timer.java:505)用 ScheduledExecutorService 替代Timer 解决问题
package com.zth;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class Demo0{
private ScheduledExecutorService scheduledES;
public long start;
public Demo0() {
this.scheduledES = Executors.newScheduledThreadPool(2);
this.start = System.currentTimeMillis();
}
public void timerOne(){
scheduledES.schedule(new Runnable() {
public void run() {
throw new RuntimeException();
}
},1000, TimeUnit.MILLISECONDS);
}
public void timerTwo(){
scheduledES.schedule(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("timerTwo invoked, the time:"+(System.currentTimeMillis()-start));
}
},3000,TimeUnit.MILLISECONDS);
scheduledES.shutdown();
}
public static void main(String[] args){
Demo0 demo = new Demo0();
demo.timerOne();
demo.timerTwo();
}
}执行结果：
timerTwo invoked, the time:3004
