Java Timer的使用（timer.schedule定时执行）

1.概览
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。它可以计划执行一个任务一次或反复多次。
TimerTask一个抽象类，它的子类代表一个可以被Timer计划的任务。

简单的一个例程：

Java代码

1. import java.util.Timer; 
2. import java.util.TimerTask; 
3. /** *//**
4. * Simple demo that uses java.util.Timer to schedule a task to execute
5. * once 5 seconds have passed.
6. */ 
7. public class Reminder ...{ 
8.     Timer timer; 
9.     public Reminder(int seconds) ...{ 
10.         timer = new Timer(); 
11.         timer.schedule(new RemindTask(), seconds*1000); 
12.     } 
13.     class RemindTask extends TimerTask ...{ 
14.         public void run() ...{ 
15.             System.out.println("Time''s up!"); 
16.             timer.cancel(); //Terminate the timer thread 
17.         } 
18.     } 
19.     public staticvoid main(String args[]) ...{ 
20.         System.out.println("About to schedule task."); 
21.         new Reminder(5); 
22.         System.out.println("Task scheduled."); 
23.     } 
24. } 

import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;
/** *//**
* Simple demo that uses java.util.Timer to schedule a task to execute
* once 5 seconds have passed.
*/
public class Reminder ...{
    Timer timer;
    public Reminder(int seconds) ...{
        timer = new Timer();
        timer.schedule(new RemindTask(), seconds*1000);
    }
    class RemindTask extends TimerTask ...{
        public void run() ...{
            System.out.println("Time''s up!");
            timer.cancel(); //Terminate the timer thread
        }
    }
    public static void main(String args[]) ...{
        System.out.println("About to schedule task.");
        new Reminder(5);
        System.out.println("Task scheduled.");
    }
}

运行这个小例子，你会首先看到：

About to schedule task.

5秒钟之后你会看到：

Time''s up!

这个小例子可以说明一些用Timer线程实现和计划执行一个任务的基础步骤：

实现自定义的TimerTask的子类，run方法包含要执行的任务代码，在这个例子里，这个子类就是RemindTask。
实例化Timer类，创建计时器后台线程。
实例化任务对象 (new RemindTask()).
制定执行计划。这里用schedule方法，第一个参数是TimerTask对象，第二个参数表示开始执行前的延时时间（单位是milliseconds，这里定义了5000）。还有一种方法可以指定任务的执行时间，如下例，指定任务在晚上23点25分执行：

Java代码

1. //Get the Date corresponding to 11:01:00 pm today. 
2. Calendar calendar = Calendar.getInstance(); 
3. calendar.set(Calendar.HOUR_OF_DAY, 23); 
4. calendar.set(Calendar.MINUTE, 25); 
5. calendar.set(Calendar.SECOND, 0); 
6. Date time = calendar.getTime(); 
7. timer = new Timer(); 
8. timer.schedule(new RemindTask(), time); 

//Get the Date corresponding to 11:01:00 pm today.
Calendar calendar = Calendar.getInstance();
calendar.set(Calendar.HOUR_OF_DAY, 23);
calendar.set(Calendar.MINUTE, 25);
calendar.set(Calendar.SECOND, 0);
Date time = calendar.getTime();
timer = new Timer();
timer.schedule(new RemindTask(), time);

2.终止Timer线程
默认情况下，只要一个程序的timer线程在运行，那么这个程序就会保持运行。当然，你可以通过以下四种方法终止一个timer线程：

调用timer的cancle方法。你可以从程序的任何地方调用此方法，甚至在一个timer task的run方法里。
让timer线程成为一个daemon线程（可以在创建timer时使用new Timer(true)达到这个目地），这样当程序只有daemon线程的时候，它就会自动终止运行。
当timer相关的所有task执行完毕以后，删除所有此timer对象的引用（置成null），这样timer线程也会终止。
调用System.exit方法，使整个程序（所有线程）终止。
Reminder 的例子使用了第一种方式。在这里不能使用第二种方式，因为这里需要程序保持运行直到timer的任务执行完成，如果设成daemon，那么当main线程 结束的时候，程序只剩下timer这个daemon线程，于是程序不会等timer线程执行task就终止了。

有些时候，程序的终止与否 并不只与timer线程有关。举个例子，如果我们使用AWT来beep，那么AWT会自动创建一个非daemon线程来保持程序的运行。下面的代码我们对 Reminder做了修改，加入了beeping功能，于是我们需要加入System.exit的调用来终止程序。

Java代码

1. import java.util.Timer; 
2. import java.util.TimerTask; 
3. import java.awt.Toolkit; 
4. /** *//**
5. * Simple demo that uses java.util.Timer to schedule a task to execute
6. * once 5 seconds have passed.
7. */ 
8. public class ReminderBeep ...{ 
9.     Toolkit toolkit; 
10.     Timer timer; 
11.     public ReminderBeep(int seconds) ...{ 
12.         toolkit = Toolkit.getDefaultToolkit(); 
13.         timer = new Timer(); 
14.         timer.schedule(new RemindTask(), seconds*1000); 
15.     } 
16.     class RemindTask extends TimerTask ...{ 
17.         public void run() ...{ 
18.             System.out.println("Time''s up!"); 
19.     toolkit.beep(); 
20.     //timer.cancel(); //Not necessary because we call System.exit 
21.     System.exit(0);   //Stops the AWT thread (and everything else) 
22.         } 
23.     } 
24.     public staticvoid main(String args[]) ...{ 
25. System.out.println("About to schedule task."); 
26.         new ReminderBeep(5); 
27. System.out.println("Task scheduled."); 
28.     } 
29. } 

import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;
import java.awt.Toolkit;
/** *//**
* Simple demo that uses java.util.Timer to schedule a task to execute
* once 5 seconds have passed.
*/
public class ReminderBeep ...{
    Toolkit toolkit;
    Timer timer;
    public ReminderBeep(int seconds) ...{
        toolkit = Toolkit.getDefaultToolkit();
        timer = new Timer();
        timer.schedule(new RemindTask(), seconds*1000);
    }
    class RemindTask extends TimerTask ...{
        public void run() ...{
            System.out.println("Time''s up!");
    toolkit.beep();
    //timer.cancel(); //Not necessary because we call System.exit
    System.exit(0);   //Stops the AWT thread (and everything else)
        }
    }
    public static void main(String args[]) ...{
System.out.println("About to schedule task.");
        new ReminderBeep(5);
System.out.println("Task scheduled.");
    }
}

3.反复执行一个任务

先看一个例子：

Java代码

1. public class AnnoyingBeep ...{ 
2.     Toolkit toolkit; 
3.     Timer timer; 
4.     public AnnoyingBeep() ...{ 
5.         toolkit = Toolkit.getDefaultToolkit(); 
6.         timer = new Timer(); 
7.         timer.schedule(new RemindTask(), 
8.                0,        //initial delay 
9.                1*1000);//subsequent rate 
10.     } 
11.     class RemindTask extends TimerTask ...{ 
12.         int numWarningBeeps = 3; 
13.         public void run() ...{ 
14.             if (numWarningBeeps > 0) ...{ 
15.                 toolkit.beep(); 
16.                 System.out.println("Beep!"); 
17.                 numWarningBeeps--; 
18.             } else ...{ 
19.                 toolkit.beep();  
20.                 System.out.println("Time''s up!"); 
21.                 //timer.cancel(); //Not necessary because we call System.exit 
22.                 System.exit(0);   //Stops the AWT thread (and everything else) 
23.             } 
24.         } 
25.     } 
26.     ... 
27. } 

public class AnnoyingBeep ...{
    Toolkit toolkit;
    Timer timer;
    public AnnoyingBeep() ...{
        toolkit = Toolkit.getDefaultToolkit();
        timer = new Timer();
        timer.schedule(new RemindTask(),
               0,        //initial delay
               1*1000); //subsequent rate
    }
    class RemindTask extends TimerTask ...{
        int numWarningBeeps = 3;
        public void run() ...{
            if (numWarningBeeps > 0) ...{
                toolkit.beep();
                System.out.println("Beep!");
                numWarningBeeps--;
            } else ...{
                toolkit.beep(); 
                System.out.println("Time''s up!");
                //timer.cancel(); //Not necessary because we call System.exit
                System.exit(0);   //Stops the AWT thread (and everything else)
            }
        }
    }
    ...
}

执行，你会看到如下输出：

Task scheduled.
Beep!     
Beep!      //one second after the first beep
Beep!      //one second after the second beep
Time''s up! //one second after the third beep

这里使用了三个参数的schedule方法用来指定task每隔一秒执行一次。如下所列为所有Timer类用来制定计划反复执行task的方法 ：
schedule(TimerTask task, long delay, long period)
schedule(TimerTask task, Date time, long period)
scheduleAtFixedRate(TimerTask task, long delay, long period)
scheduleAtFixedRate(TimerTask task, Date firstTime, long period)
当 计划反复执行的任务时，如果你注重任务执行的平滑度，那么请使用schedule方法，如果你在乎的是任务的执行频度那么使用 scheduleAtFixedRate方法。 例如，这里使用了schedule方法，这就意味着所有beep之间的时间间隔至少为1秒，也就是说，如 果有一个beap因为某种原因迟到了（未按计划执行），那么余下的所有beep都要延时执行。如果我们想让这个程序正好在3秒以后终止，无论哪一个 beep因为什么原因被延时，那么我们需要使用scheduleAtFixedRate方法，这样当第一个beep迟到时，那么后面的beep就会以最快 的速度紧密执行（最大限度的压缩间隔时间）。

4.进一步分析schedule和scheduleAtFixedRate

（1） 2个参数的schedule在制定任务计划时， 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） 3个参数的schedule在制定反复执行一个task的计划时，每一次执行这个task的计划执行时间随着前一次的实际执行时间而变，也就是 scheduledExecutionTime(第n+1次)=realExecutionTime(第n次)+periodTime。也就是说如果第n 次执行task时，由于某种原因这次执行时间过长，执行完后的systemCurrentTime>= scheduledExecutionTime(第n+1次)，则此时不做时隔等待，立即执行第n+1次task，而接下来的第n+2次task的 scheduledExecutionTime(第n+2次)就随着变成了realExecutionTime(第n+1次)+periodTime。说 白了，这个方法更注重保持间隔时间的稳定。
（3）3个参数的scheduleAtFixedRate在制定反复执行一个task的计划时，每一次 执行这个task的计划执行时间在最初就被定下来了，也就是scheduledExecutionTime(第n次)=firstExecuteTime +n*periodTime；如果第n次执行task时，由于某种原因这次执行时间过长，执行完后的systemCurrentTime>= scheduledExecutionTime(第n+1次)，则此时不做period间隔等待，立即执行第n+1次task，而接下来的第n+2次的 task的scheduledExecutionTime(第n+2次)依然还是firstExecuteTime+（n+2)*periodTime这 在第一次执行task就定下来了。说白了，这个方法更注重保持执行频率的稳定。

5.一些注意的问题
每一个Timer仅对应唯一一个线程。
Timer不保证任务执行的十分精确。
Timer类的线程安全的。