【操作系统】定时器(Timer)的实现

这里写目录标题

定时器

一、定时器是什么

定时器也是软件开发中的⼀个重要组件.类似于⼀个"闹钟".达到⼀个设定的时间之后,就执行某个指定

好的代码.

定时器是⼀种实际开发中⾮常常用的组件.

⽐如⽹络通信中,如果对⽅500ms内没有返回数据,则断开连接尝试重连.

类似于这样的场景就需要用到定时器.

二、标准库中的定时器

  • 标准库中提供了⼀个Timer类.Timer类的核⼼⽅法为 schedule .

  • schedule 包含两个参数.第⼀个参数指定即将要执行的任务代码,第⼆个参数指定多⻓时间之后
    执行(单位为毫秒)
    .

java 复制代码
	Timer timer = new Timer();
	timer.schedule(new TimerTask() {
	
		@Override
		public void run() {
			System.out.println("hello");
		}
	}, 3000);

三、实现定时器

定时器的构成:

  1. ⼀个带优先级队列(不要使用PriorityBlockingQueue,容易死锁!)
  2. 队列中的每个元素是⼀个Task对象.
  3. Task中带有⼀个时间属性,队⾸元素就是即将要执行的任务
  4. 同时有⼀个worker线程⼀直扫描队⾸元素,看队⾸元素是否需要执行

详情代码如下:

  1. Timer类提供的核⼼接⼝为schedule,用于注册⼀个任务,并指定这个任务多⻓时间后执行.
java 复制代码
public class MyTimer {
	public void schedule(Runnable command, long after) {
		// TODO
	}
}
  1. Task类用于描述⼀个任务(作为Timer的内部类).⾥⾯包含⼀个Runnable对象和⼀个time(毫秒时间戳)

    这个对象需要放到优先队列中.因此需要实现 Comparable 接⼝.

java 复制代码
class MyTask implements Comparable<MyTask> {

	public Runnable runnable;
	
	// 为了⽅便后续判定, 使用绝对的时间戳.
	public long time;
	
	public MyTask(Runnable runnable, long delay) {
		this.runnable = runnable;
		// 取当前时刻的时间戳 + delay, 作为该任务实际执行的时间戳
		this.time = System.currentTimeMillis() + delay;
	}
	
	@Override
	public int compareTo(MyTask o) {
		// 这样的写法意味着每次取出的是时间最⼩的元素.
		// 到底是谁减谁?? 俺也记不住!!! 随便写⼀个, 执行下, 看看效果~~
		return (int)(this.time - o.time);
	}
}
  1. Timer实例中,通过PriorityQueue来组织若⼲个Task对象.通过schedule来往队列中插⼊⼀个个Task对象.
java 复制代码
class MyTimer {
	// 核⼼结构
	private PriorityQueue<MyTask> queue = new PriorityQueue<>();
	
	// 创建⼀个锁对象
	private Object locker = new Object();
	
	public void schedule(Runnable command, long after) {
	// 根据参数, 构造 MyTask, 插⼊队列即可.
		synchronized (locker) {
			MyTask myTask = new MyTask(runnable, delay);
			queue.offer(myTask);
			locker.notify();
		}
	}
}
  1. Timer类中存在⼀个worker线程,⼀直不停的扫描队⾸元素,看看是否能执行这个任务.
    所谓"能执行"指的是该任务设定的时间已经到达了.
java 复制代码
// 在这⾥构造线程, 负责执行具体任务了.
public MyTimer() {
	Thread t = new Thread(() -> {
		while (true) {
			try {
				synchronized (locker) {
				// 阻塞队列, 只有阻塞的⼊队列和阻塞的出队列, 没有阻塞的查看队⾸元素.
				while (queue.isEmpty()) {
				locker.wait();
			}
				MyTask myTask = queue.peek();
				long curTime = System.currentTimeMillis();
				if (curTime >= myTask.time) {
					// 时间到了, 可以执行任务了
					queue.poll();
					myTask.runnable.run();
				} else {
					// 时间还没到
					locker.wait(myTask.time - curTime);
				}
				}
			} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
			}
		}
	});
	t.start();
}
相关推荐
majingming1235 小时前
FUNCTION
java·前端·javascript
zopple5 小时前
常见的 Spring 项目目录结构
java·后端·spring
是娇娇公主~6 小时前
C++ 中 std::deque 的原理?它内部是如何实现的?
开发语言·c++·stl
SuperEugene6 小时前
Axios 接口请求规范实战:请求参数 / 响应处理 / 异常兜底,避坑中后台 API 调用混乱|API 与异步请求规范篇
开发语言·前端·javascript·vue.js·前端框架·axios
xuxie997 小时前
N11 ARM-irq
java·开发语言
cjy0001117 小时前
springboot的 nacos 配置获取不到导致启动失败及日志不输出问题
java·spring boot·后端
wefly20178 小时前
从使用到原理,深度解析m3u8live.cn—— 基于 HLS.js 的 M3U8 在线播放器实现
java·开发语言·前端·javascript·ecmascript·php·m3u8
zhenxin01228 小时前
Spring Boot实现定时任务
java
小江的记录本8 小时前
【事务】Spring Framework核心——事务管理:ACID特性、隔离级别、传播行为、@Transactional底层原理、失效场景
java·数据库·分布式·后端·sql·spring·面试
sheji34168 小时前
【开题答辩全过程】以 基于springboot的校园失物招领系统为例,包含答辩的问题和答案
java·spring boot·后端