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系列专栏：JavaEE初阶
每日一句：人的一生，可以有所作为的时机只有一次，那就是现在！！！!
继多线程的阻塞队列之后，我们来学习一下 第三个经典的案例 —— 定时器;
定时器，也是开发中的一个比较常用的基础组件;
定时器，就像闹钟一样，闹钟在达到一个设定的时间以后，就会发出响声来提醒；而定时器到了设定好的时间以后，就会执行某个指定好的代码;
定时器，又称 任务定时执行器;
即：到了一定的时间，就会去执行指定的任务;
在 Java标准库中，提供了一个带有定时器功能的 Timer类，Timer类 的核心方法是 schedule方法
schedule方法 包含了两个参数，第一个参数为 即将要执行的任务代码，第二个参数为 指定多长时间后执行地一个参数中的代码（单位是 毫秒）
如：
Timer timer = new Timer(); timer.schedule(new TimerTask() { @Override public void run() { System.out.println("hello"); } }, 3000);
代码实现：
运行结果：
在观察运行结果之后，就会提出两个小问题：
问题一：程序执行完之后，为啥没有结束呢？
实现定时器，背后涉及到了多线程，Timer 里面有线程，这个线程的运行阻止了 进程的退出；
问题二：那为什么不直接使用 sleep 呢，还专门搞了一个定时器？
使用 sleep 是把当前线程给阻塞了；
换句话说，sleep 的时间里，啥也干不了，只能干等着；但是使用定时器，之前的线程该干啥干啥；
我们可以来证实一下，加一些代码并且观察运行结果：
运行结果：
我们从中可以看出，在 定时器定时的那段时间里，线程是在继续干活的，仍然在打印出 main
如果使用 sleep，那么这段时间就只能干等了
所以，平常使用的还是定时器较多
在模拟实现定时器之前，我们应该要思考清楚，一个定时器里面应该要有什么
首先，我们要清楚，一个 Timer 内部其实是可以加入很多很多任务的;
其次，Timer 里的每一个任务都要通过一定的方式描述出来（描述任务的过程 其实就相当于自己定义 TimerTask）
最后，还需要有一个线程，通过这个线程来扫描定时器 内部的任务，并执行其中时间到了的任务;
虽然当前的任务有很多，但是它们的执行顺序是一定的：按照时间顺序先后来执行;
此处 可以使用 优先级队列来执行，使用优先级队列可以非常高效的 找到当前时间最小的任务（首先要执行的任务）
代码实现：
package thread; import java.util.PriorityQueue; import java.util.concurrent.PriorityBlockingQueue; //通过这个类来描述一个任务 class MyTask implements Comparable<MyTask> { //获取具体任务 private Runnable command; //执行任务时的时间戳 private long time; //构造方法 public MyTask (Runnable command,long after) { this.command = command; //我们希望知道完整的时间戳(几点几分几秒之后执行)，所以用 当前系统时间戳+多长时间后执行 来表示 //此处记录的是绝对时间戳，不是 "多长时间之后执行" this.time = System.currentTimeMillis() + after; } //执行任务的方法，直接在内部调用 Runnable 的 run 即可 public void run() { command.run(); } //获取执行时间 public long getTime() { return time; } @Override public int compareTo(MyTask o) { //希望 时间小的在前面，时间大的在后面 return (int) (this.time - o.time); } } //自己创建的定时器类 class MyTimer { //使用 优先级队列的数据结构 来保存若干个任务 //但是调用 schedule 的时候，可能是多个线程调用，并不一定是单线程调用(比如说可以定多个闹钟) //所以使用 的队列应该是 带有优先级的阻塞队列 PriorityBlockingQueue private PriorityBlockingQueue<MyTask> queue = new PriorityBlockingQueue<>(); //command 表示要执行的任务是啥，after 表示多长时间之后来执行这个任务 public void schedule(Runnable command,long after) { MyTask myTask = new MyTask(command,after); queue.put(myTask); } public MyTimer() { //在这里启动一个线程，来完成执行任务的工作 //尤其是每次出队列，来执行时间最短的任务 Thread t = new Thread(() -> { while (true) { //循环过程中,不断的尝试从队列中获取到队首元素 //判定队首元素当前的时间是否就绪，时间有没有到点，如果就绪就执行，如果不就绪就不执行 try { MyTask myTask = queue.take(); long curTime = System.currentTimeMillis(); if (myTask.getTime() > curTime) { //时间还没有到，塞回到队列中 queue.put(myTask); }else{ //时间到了，直接执行任务 myTask.run(); } } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }); t.start(); } }上面就是定时器的模拟实现代码，现在就需要我们来小小测试一下效果：
//测试代码 public class Demo24 { public static void main(String[] args) { MyTimer myTimer = new MyTimer(); myTimer.schedule(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("2222"); } },4000); myTimer.schedule(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("1111"); } },2000); myTimer.schedule(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("3333"); } },6000); } }运行结果：
这个线程的执行，还是有一定的缺陷的：
如果队列为空的话，那么的确在调用 take 的时候，在阻塞 没有什么太大的问题
如果队列不为空的话，那么 它会执行下面的逻辑：
取出任务
比较时间
如果时间未到，就会插入任务回队列
但是，当插入任务回队列的时候 且时间未到，就会再次调用 myTask，进入循环但是，由于队列不为空 且时间未到，那么 又是调用，......
这样的后果，就是 如果队列不为空的话，且如果没有到时间，那么 就会产生大量的循环
这就相当于，CPU 在不断的进行 "空转"，但是 又没有实质性的任务再执行，相当于在 "盲等"
我们希望，当我们把任务塞回队列之后，不应该让它立刻循环下一次，应该让线程等一会儿再进入循环;
如果引入了 sleep方法，看起来是会让线程不盲等，但是会引入新的问题;
举个例子，比如说，定了一个闹钟，想要下午两点和同学一起出去看电影；看了一下时间，现在才是 10:50，于是 sleep 了一个小时，到了 11:50；再看了一下时间，于是又 sleep 了一个小时 ......
这时候，你突然想起还有一个很紧急的事情没有做 —— 做核酸，在 12:00 之前帮助做核酸的志愿者就要走了;
但是，在 11:50 ~ 12:50 这段时间中，你仍然在 sleep，就无法在执行这个任务;
直到 sleep 结束，这个 "做核酸" 的任务才会被执行（于是，你又要等到下个时间段在去做了）;
所以说，我们需要想想其它的办法
虽然 sleep 不行，但是 wait 可以，相比于 sleep 来说，wait 是可以被提前唤醒的！！！
如果是能够提前唤醒，就完全可以再插入新任务的时候，把这里的等待给唤醒，再去执行新的任务;
(
于是又 sleep 了一个小时 ......
这时候，你突然想起还有一个很紧急的事情没有做 —— 做核酸，在 12:00 之前帮助做核酸的志愿者就要走了;
但是，在 11:50 ~ 12:50 这段时间中，你仍然在 sleep，就无法在执行这个任务;）就可以避免这种情况的发生！！！）
代码实现：
经过上述的优化，已经差不多了，只剩下最后一个小小的问题了
有这样一种情况，假设当前的时间是 10:00，此时 取出的队首元素是 11:00 要执行的任务，此时 时间还没有到，于是 就把这个任务塞回到队列中;
接着 就需要等待 1h，但是，我们知道，多线程执行两个线程的顺序是不确定的，于是 在 put 之后，wait 之前，可能会有另外的新任务到达了，新的任务是在 10:30 运行;
当我们把 新的任务 插入之后，进行了 notify;
但是，由于 另外一个线程还没有 wait，所以这个 notify 就相当于空打了一炮;
于是，回到了wait方法继续执行，就等待了的是 1h，而不是等待了的是 30min;
之所以出现这个问题，主要是出现了线程调度的问题，因此需要把锁的范围扩大一点就可以了
注意：取元素、判断时间、put、wait 应该视为原子操作，如果在其中间插入任务，都可能会出现风险的;
当然，如果直接放大锁的范围的话，由于后面的 take 会让线程造成死锁的问题（因为在初始情况下 队列可能是空着的），就会让线程阻塞 ；
所以还需要一个判断条件：
package thread; import java.util.PriorityQueue; import java.util.concurrent.PriorityBlockingQueue; //通过这个类来描述一个任务 class MyTask implements Comparable<MyTask> { //获取具体任务 private Runnable command; //执行任务时的时间戳 private long time; //构造方法 public MyTask (Runnable command,long after) { this.command = command; //我们希望知道完整的时间戳(几点几分几秒之后执行)，所以用 当前系统时间戳+多长时间后执行 来表示 //此处记录的是绝对时间戳，不是 "多长时间之后执行" this.time = System.currentTimeMillis() + after; } //执行任务的方法，直接在内部调用 Runnable 的 run 即可 public void run() { command.run(); } //获取执行时间 public long getTime() { return time; } @Override public int compareTo(MyTask o) { //希望 时间小的在前面，时间大的在后面 return (int) (this.time - o.time); } } //自己创建的定时器类 class MyTimer { //这个是用来阻塞等待的锁对象 private Object locker = new Object(); //使用 优先级队列的数据结构 来保存若干个任务 //但是调用 schedule 的时候，可能是多个线程调用，并不一定是单线程调用(比如说可以定多个闹钟) //所以使用 的队列应该是 带有优先级的阻塞队列 PriorityBlockingQueue private PriorityBlockingQueue<MyTask> queue = new PriorityBlockingQueue<>(); //command 表示要执行的任务是啥，after 表示多长时间之后来执行这个任务 public void schedule(Runnable command,long after) { MyTask myTask = new MyTask(command,after); //唤醒 synchronized (locker) { queue.put(myTask); locker.notify(); } } public MyTimer() { //在这里启动一个线程，来完成执行任务的工作 //尤其是每次出队列，来执行时间最短的任务 Thread t = new Thread(() -> { while (true) { //循环过程中,不断的尝试从队列中获取到队首元素 //判定队首元素当前的时间是否就绪，时间有没有到点，如果就绪就执行，如果不就绪就不执行 try { synchronized (locker) { while (queue.isEmpty()) { locker.wait(); } MyTask myTask = queue.take(); long curTime = System.currentTimeMillis(); if (myTask.getTime() > curTime) { //时间还没有到，塞回到队列中 queue.put(myTask); //比如说，下午两点有新任务，现在 是十一点，那么 一减就可以得出 需要等待 三个小时就可以了 locker.wait(myTask.getTime() - curTime); }else{ //时间到了，直接执行任务 myTask.run(); } } } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }); t.start(); } } public class Demo24 { public static void main(String[] args) { MyTimer myTimer = new MyTimer(); myTimer.schedule(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("2222"); } },4000); myTimer.schedule(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("1111"); } },2000); myTimer.schedule(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("3333"); } },6000); } }
好了，关于多线程的第三个案例 —— 定时器就介绍到这里了；
今天就介绍到这里了，我们下一节再见！！！！！！
