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一：什么是定时器
前引：定时器，顾名思义，就是我们建立一个多久时间后需要执行的任务
打个比方，现在是早上8点，我告诉闹钟2个小时后提醒我该去上课了~，到10点的时候，闹钟就执行这个任务——“提醒我去上课”
代码示例：
package thread; import java.util.Timer; import java.util.TimerTask; /** * Created with IntelliJ IDEA. * Description: * User: Hua YY * Date: 2024-09-26 * Time: 8:44 */ public class ThreadDemon32 { public static void main(String[] args) { Timer timer = new Timer(); timer.schedule(new TimerTask() { @Override public void run() { System.out.println("执行任务1，时间为1秒后"); } }, 1000); timer.schedule(new TimerTask(){ @Override public void run() { System.out.println("执行任务2，时间为2秒后"); } },2000); timer.schedule(new TimerTask(){ @Override public void run() { System.out.println("执行任务3，时间为3秒后"); } },3000); } }
二：IDEA中的定时器Timer
1：实例化Timer
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2：.schedule()方法
（1）分析
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注意导包
（2）具体实现
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3：Timer内部前台线程
从上面的运行结果不难发现，我们的main函数执行完毕了，任务也都打印出来了，但是进程还在运行，就是因为Timer内部自带有前台线程
三： 自己实现定时器
1：思路
（1）阻塞队列放任务
首先需要一个阻塞队列来放所有schedule里的任务
注：这个阻塞队列一定是一个优先级队列，通过比较器来比较，delay的大小，来安排队列顺序，执行时间小的放前面，大的放后面
PriorityQueue（线程不安全，但是可以手动加锁）
PriorityBlockingQueue（线程安全，但是不太好人为控制）
（2）线程扫描任务
然后需要一个线程来扫描任务队列，负责计时，保证到时间了，任务出队列，来执行
四：代码超详细解读
（看不懂的按照步骤自己先敲一遍）（难度很大，敲完了会爽的起飞~~~）
package thread; import java.util.Comparator; import java.util.PriorityQueue; /** * Created with IntelliJ IDEA. * Description: * User: Hua YY * Date: 2024-09-26 * Time: 9:36 */ //1：首先创建一个定时器类 class MyTimer{ //2：需要一个线程来扫描队列（只需要指向队列中的队首元素） private Thread t = null; //3:创建一个优先级队列,思考创建完了，就得放任务进去 //10:把任务作为泛型放进队列 private PriorityQueue<MyTimerTask> queue = new PriorityQueue(); //23:这里main方法中添加任务和MyTimer中出任务会引发多线程安全问题，这里我们使用锁对象来保护队列,那么在哪里加锁比较合适呢 Object locker = new Object(); //13：需要去写一个方法，把参数传入 public void schedule(Runnable runnable , long delay){ //24.5:参与到锁竞争中的schedule也需要加上锁，因为涉及到队列offer操作 synchronized(locker){ //14:通过MyTimerTask构造 MyTimerTask task = new MyTimerTask(runnable , delay); //15:再把任务放到队列里面 queue.offer(task); //26:offer后有元素了，唤醒 locker.notify(); } } //16:通过构造方法，让t线程扫描判断队首任务是否到达时间 public MyTimer(){ t = new Thread(()->{ //17：t线程去扫描队首元素，如果时间到就删除队首元素，并执行任务，如果没到就等待 while(true){ //24:加锁，得加到while循环里面来，如果加到外面，当我们在main方法中newMyTimer的时候 //就会调用构造方法加锁，然后一直while循环出不来，解不了锁，进而参与锁竞争中的schedule就解不了锁 try{ synchronized(locker){ //17.5:如果队列为空等待 //27:While和notify捆绑使用，所以把if修改为while保险点，不懂的看阿华写的前面的文章哈 while (queue.isEmpty()){ //25：队列为空wait,catch异常，我们把try放到最外面 locker.wait(); } //18:peek一下，获取队首元素 MyTimerTask task = queue.peek(); //19：记录下当前绝对时间 long curTime = System.currentTimeMillis(); //20:比较当前绝对时间和任务要执行的绝对时间大小 if(curTime >= task.getTime()){ //21:若大于等于，则出队列执行 queue.poll(); task.run();//此处顺序无所谓 }else { //22:未到时间则等待 /*continue;*/ //28:省下资源 locker.wait(task.getTime() - System.currentTimeMillis()); } } }catch (Exception e){ e.printStackTrace(); } } }); t.start(); } } //4：通过MyTimerTask这个类来描述一个任务 class MyTimerTask implements Comparable<MyTimerTask>{ //5：任务执行时间（绝对时间，ms级别的时间戳） private long time; //6:具体要执行的任务(runnable) private Runnable runnable; //20:获取一下任务执行的绝对时间 public long getTime(){ return time; } //7:写构造方法对成员变量初始化 public MyTimerTask(Runnable runnable , long delay){ //8:time(绝对时间 = 当前时间 + 设置的倒计时) this.time = System.currentTimeMillis() + delay ; this.runnable = runnable; } //9：通过一个方法来执行任务（调用runnable中的run方法） public void run(){ runnable.run(); } //11:实现接口，写比较器（导java.lang这个包） @Override public int compareTo(MyTimerTask o) { //12:返回时间小的那个任务（多试试）——至此为第一部分 return (int)(this.time - o.time); } } public class ThreadDemon33 { public static void main(String[] args) { MyTimer timer = new MyTimer(); timer.schedule(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("第三次测试,等待的相对时间为三秒"); } },3000); timer.schedule(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("第一次测试,等待的相对时间为一秒"); } },1000); timer.schedule(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("第二次测试,等待的相对时间为二秒"); } },2000); System.out.println("hello main"); } }
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五：多线程安全问题
问题一：进出元素安全问题
（1）添加和删除队列元素引起的线程安全问题——和while死锁
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（2）解决方式
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问题二：线程饿死问题
读懂上面的图之后，我们继续看哈
因为while循环执行的太快，我们刚解完锁，schedule还没拿上锁,就又被while循环里面给锁上了
所以我们引入wait，那么进而就得有notify，那么谁等待谁通知呢——队列为空wait，队列offer了就notify
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问题三：wait和while捆绑使用
if改为while
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问题四：忙等
当前执行时间还没到，即进入else语句中，如果里面是continue，则会跳出语句，重新循环，此过程非常的快，非常占用cpu的资源，然而还没什么卵用，cpu这就是“瞎忙活”——简称“忙等”
我们要做的就是在等待过程中，想办法释放cpu资源
这里用sleep不合适 
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用wait（）带有超时时间的版本
情况①：
在wait期间，如果有新的任务添加进来，那我们的schedule就会唤醒wait，然后wait重新计算需要等待的时间
情况②：
在wait期间，没有新的任务天剑进来，那wait就会一直等待到，任务需要执行的绝对时间（这就是带有超时时间的版本的好处）自己唤醒自己
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六：无注释版本全代码
package thread; import java.util.PriorityQueue; class MyTimer {//计时器中的线程负责扫描队列任务 private Thread t = null; public Object locker = new Object(); private PriorityQueue<MyTimerTask> queue = new PriorityQueue<>(); public void schedule(Runnable runnable , long delay){ synchronized(locker){ MyTimerTask task = new MyTimerTask(runnable , delay); queue.offer(task); locker.notify(); } } public MyTimer(){//t线程去扫描队列，判断是否要执行任务 t = new Thread(()->{ while (true){ try{ synchronized(locker){ while(queue.isEmpty()){ locker.wait(); } //不为null拿到队首元素 MyTimerTask task = queue.peek(); if (System.currentTimeMillis() >= task.getTime() ){ queue.poll(); task.run(); }else { locker.wait(task.getTime()-System.currentTimeMillis()); } } } catch (InterruptedException e) { throw new RuntimeException(e); } } }); t.start(); } } class MyTimerTask implements Comparable<MyTimerTask>{//描述一个任务，并把这个任务扔到队列里面去 private long time;//绝对时间 private Runnable runnable; public long getTime(){ return time; } public MyTimerTask(Runnable runnable , long delay){ this.time = System.currentTimeMillis() + delay; this.runnable = runnable; } public void run(){ runnable.run(); } @Override public int compareTo(MyTimerTask o) { return (int)(this.time - o.time); } } public class ThreadDemon33_2 { public static void main(String[] args) { MyTimer timer = new MyTimer(); timer.schedule(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("任务一1s"); } },1000); timer.schedule(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("任务二2秒"); } },2000); System.out.println("main函数"); } }
