Java定时器

我将把 java.util.Timer 和 java.util.TimerTask 统称为Java 计时器框架，它们使程序员可以很容易地计划简单的任务（注意这些类也可用于 J2ME 中）。

在 Java 2 SDK, Standard Edition, Version 1.3 中引入这个框架之前，开发人员必须编写自己的调度程序，这需要花费很大精力来处理线程和复杂的Object.wait() 方法。

不过，Java 计时器框架没有足够的能力来满足许多应用程序的计划要求。

甚至一项需要在每天同一时间重复执行的任务，也不能直接使用 Timer 来计划，因为在夏令时开始和结束时会出现时间跳跃。

本文展示了一个通用的 Timer 和 TimerTask 计划框架，从而允许更灵活的计划任务。

这个框架非常简单――它包括两个类和一个接口――并且容易掌握。

如果您习惯于使用 Java 定时器框架，那么您应该可以很快地掌握这个计划框架（有关 Java 定时器框架的更多信息，请参阅参考资料）。

计划单次任务计划框架建立在 Java 定时器框架类的基础之上。

因此，在解释如何使用计划框架以及如何实现它之前，我们将首先看看如何用这些类进行计划。

想像一个煮蛋计时器，在数分钟之后（这时蛋煮好了）它会发出声音提醒您。

清单 1 中的代码构成了一个简单的煮蛋计时器的基本结构，它用 Java 语言编写：清单 1. EggTimer 类package org.tiling.scheduling.examples;import java.util.Timer;import java.util.TimerTask;public class EggTimer {private final Timer timer = new Timer();private final int minutes;public EggTimer(int minutes) {this.minutes = minutes;}public void start() {timer.schedule(new TimerTask() {public void run() {playSound();timer.cancel();}private void playSound() {System.out.println("Your egg is ready!");// Start a new thread to play a sound...}}, minutes * 60 * 1000);}public static void main(String[] args) {EggTimer eggTimer = new EggTimer(2);eggTimer.start();}import java.text.SimpleDateFormat;import java.util.Date;import org.tiling.scheduling.Scheduler;import org.tiling.scheduling.SchedulerTask;import org.tiling.scheduling.examples.iterators.DailyIterator; public class AlarmClock {private final Scheduler scheduler = new Scheduler();private final SimpleDateFormat dateFormat =new SimpleDateFormat("dd MMM yyyy HH:mm:ss.SSS");private final int hourOfDay, minute, second;public AlarmClock(int hourOfDay, int minute, int second) {this.hourOfDay = hourOfDay;this.minute = minute;this.second = second;}public void start() {scheduler.schedule(new SchedulerTask() {public void run() {soundAlarm();}private void soundAlarm() {System.out.println("Wake up! " +"It's " + dateFormat.format(new Date()));// Start a new thread to sound an alarm...}}, new DailyIterator(hourOfDay, minute, second));}public static void main(String[] args) {AlarmClock alarmClock = new AlarmClock(7, 0, 0);alarmClock.start();}}注意这段代码与煮蛋计时器应用程序非常相似。

AlarmClock 实例拥有一个Scheduler （而不是 Timer）实例，用于提供必要的计划。

启动后，这个闹钟对SchedulerTask （而不是 TimerTask）进行调度用以发出报警声。

这个闹钟不是计划一个任务在固定的延迟时间后执行，而是用 DailyIterator 类描述其计划。

在这里，它只是计划任务在每天上午 7:00 执行。

下面是一个正常运行情况下的输出：Wake up! It's 24 Aug 2003 07:00:00.023Wake up! It's 25 Aug 2003 07:00:00.001Wake up! It's 26 Aug 2003 07:00:00.058Wake up! It's 27 Aug 2003 07:00:00.015Wake up! It's 28 Aug 2003 07:00:00.002...DailyIterator 实现了 ScheduleIterator，这是一个将 SchedulerTask 的计划执行时间指定为一系列 java.util.Date 对象的接口。

然后 next() 方法按时间先后顺序迭代 Date 对象。

返回值 null 会使任务取消（即它再也不会运行）――这样的话，试图再次计划将会抛出一个异常。

清单 3 包含 ScheduleIterator 接口：清单 3. ScheduleIterator 接口package org.tiling.scheduling;import java.util.Date;public interface ScheduleIterator {public Date next();}DailyIterator 的 next() 方法返回表示每天同一时间（上午 7:00）的 Date 对象，如清单 4 所示。

所以，如果对新构建的 next() 类调用 next()，那么将会得到传递给构造函数的那个日期当天或者后面一天的 7:00 AM。

再次调用 next() 会返回后一天的 7:00 AM，如此重复。

为了实现这种行为，DailyIterator 使用了 java.util.Calendar 实例。

构造函数会在日历中加上一天，对日历的这种设置使得第一次调用 next() 会返回正确的 Date。

注意代码没有明确地提到夏令时修正，因为 Calendar 实现（在本例中是 GregorianCalendar）负责对此进行处理，所以不需要这样做。

清单 4. DailyIterator 类package org.tiling.scheduling.examples.iterators;import org.tiling.scheduling.ScheduleIterator;import java.util.Calendar;import java.util.Date;/*** A DailyIterator class returns a sequence of dates on subsequent days * representing the same time each day.*/public class DailyIterator implements ScheduleIterator {private final int hourOfDay, minute, second;private final Calendar calendar = Calendar.getInstance();public DailyIterator(int hourOfDay, int minute, int second) {this(hourOfDay, minute, second, new Date());}public DailyIterator(int hourOfDay, int minute, int second, Date date) {this.hourOfDay = hourOfDay;this.minute = minute;this.second = second;calendar.setTime(date);calendar.set(Calendar.HOUR_OF_DAY, hourOfDay);calendar.set(Calendar.MINUTE, minute);calendar.set(Calendar.SECOND, second);calendar.set(LISECOND, 0);if (!calendar.getTime().before(date)) {calendar.add(Calendar.DATE, -1);}}public Date next() {calendar.add(Calendar.DATE, 1);return calendar.getTime();}import java.util.Date;import java.util.Timer;import java.util.TimerTask;public class Scheduler {class SchedulerTimerTask extends TimerTask {private SchedulerTask schedulerTask;private ScheduleIterator iterator;public SchedulerTimerTask(SchedulerTask schedulerTask,ScheduleIterator iterator) {this.schedulerTask = schedulerTask;this.iterator = iterator;}public void run() {schedulerTask.run();reschedule(schedulerTask, iterator);}}private final Timer timer = new Timer();public Scheduler() {}public void cancel() {timer.cancel();}public void schedule(SchedulerTask schedulerTask,ScheduleIterator iterator) {Date time = iterator.next();if (time == null) {schedulerTask.cancel();} else {synchronized(schedulerTask.lock) {if (schedulerTask.state != SchedulerTask.VIRGIN) { throw new IllegalStateException("Task alreadyscheduled " + "or cancelled");}schedulerTask.state = SchedulerTask.SCHEDULED;schedulerTask.timerTask =new SchedulerTimerTask(schedulerTask, iterator); timer.schedule(schedulerTask.timerTask, time);}}}private void reschedule(SchedulerTask schedulerTask,ScheduleIterator iterator) {Date time = iterator.next();if (time == null) {schedulerTask.cancel();} else {synchronized(schedulerTask.lock) {if (schedulerTask.state != SchedulerTask.CANCELLED) { schedulerTask.timerTask =new SchedulerTimerTask(schedulerTask, iterator);timer.schedule(schedulerTask.timerTask, time);}}}}}清单 6 显示了 SchedulerTask 类的源代码：清单 6. SchedulerTaskpackage org.tiling.scheduling;import java.util.TimerTask;public abstract class SchedulerTask implements Runnable {final Object lock = new Object();int state = VIRGIN;static final int VIRGIN = 0;static final int SCHEDULED = 1;static final int CANCELLED = 2;TimerTask timerTask;protected SchedulerTask() {}public abstract void run();public boolean cancel() {synchronized(lock) {if (timerTask != null) {timerTask.cancel();}boolean result = (state == SCHEDULED);state = CANCELLED;return result;}}public long scheduledExecutionTime() {synchronized(lock) {return timerTask == null ? 0 :timerTask.scheduledExecutionTime();}}}就像煮蛋计时器，Scheduler 的每一个实例都拥有 Timer 的一个实例，用于提供底层计划。