java.util包下提供了對定時任務的支援，涉及2個類：

Timer：定時器類
TimerTask：任務抽象類

使用該定時任務我們需要繼承TimerTask抽象類，覆蓋run方法編寫任務執行程式碼，並利用Timer定時器對TimerTask進行排程。

編寫一個任務：

TimerTask task = new TimerTask() {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(DateUtil.formatNow() + " " + Thread.currentThread().getName() + " task run ");
    }
};

接著使用Timer對TimerTask進行排程，Timer提供了多種方法，可分為一次性任務和可重複執行任務。

一、一次性任務

一次性任務是指Timer執行一次之後，該任務後續不再執行。

一次性任務包括2個方法，如下：

void schedule(TimerTask task, long delay)：延遲delay毫秒後執行一次task
void schedule(TimerTask task, Date time)：在指定時間time執行一次task，如果time過期，將會立即執行

二、可重複執行任務

可重複執行任務是指，任務允許按照設定的規則重複執行。

可重複執行任務共有4個方法，分為 固定延時 schedule 和 固定速率 scheduleAtFixedRate：

void schedule(TimerTask task, long delay, long period)：延遲delay毫秒後執行task，之後每隔period毫秒執行一次task
void schedule(TimerTask task, Date firstTime, long period)：在指定時間time執行一次task，之後每隔period毫秒執行一次task
void scheduleAtFixedRate(TimerTask task, long delay, long period)：延遲delay毫秒後執行task，之後每隔period毫秒執行一次task
void scheduleAtFixedRate(TimerTask task, Date firstTime, long period)：在指定時間time執行一次task，之後每隔period毫秒執行一次task

範例1：schedule方法，延遲delay毫秒後執行task，之後每隔period毫秒執行一次task

System.out.println("啟動於：" + DateUtil.formatNow());
Timer timer = new Timer("timer");
timer.schedule(task, 1000, 2000);

輸出：

啟動於：2022-10-31 10:05:15
2022-10-31 10:05:16 timer task run 
2022-10-31 10:05:18 timer task run 
2022-10-31 10:05:20 timer task run

範例2：schedule在指定時間time執行一次task，之後每隔period毫秒執行一次task

System.out.println("啟動於：" + DateUtil.formatNow());
Timer timer = new Timer("timer");
timer.schedule(task, DateUtil.parse("2022-10-31 10:07:00", DateUtil.YYYY_MM_DD_HH24_MM_SS), 2000);

輸出：

啟動於：2022-10-31 10:06:39
2022-10-31 10:07:00 timer task run 
2022-10-31 10:07:02 timer task run 
2022-10-31 10:07:04 timer task run

固定延時 schedule 和固定速率 scheduleAtFixedRate 在正常情況下看起來功能基本是一致的，區別在於當任務耗時超出執行時間間隔period，後續任務被延誤時，schedule和scheduleAtFixedRate的處理方式不同，後面介紹。

三、固定延時和固定速率區別(重點)

1. 介紹

由於Timer內部僅維護一個執行緒來執行所有任務，所以當前一個任務耗時過長，可能會導致後一個任務的執行被延誤。

出現任務延誤的情況下，固定延時 schedule和固定速率 scheduleAtFixedRate 的區別就在於，schedule會順延，而scheduleAtFixedRate會把延誤任務立馬補上。

在網上看到幾個非常恰當的例子，貼上來加深理解。

例1：

暑假到了老師給schedule和scheduleAtFixedRate兩個同學佈置作業。

老師要求學生暑假每天寫2頁，30天后完成作業。

這兩個學生每天按時完成作業，直到第10天，出了意外，兩個學生出去旅遊花了5天時間，這5天時間裡兩個人都沒有做作業。任務被拖延了。

這時候兩個學生採取的策略就不同了：

schedule重新安排了任務時間，旅遊回來的第一天做第11天的任務，第二天做第12天的任務，最後完成任務花了35天。

scheduleAtFixedRate是個守時的學生，她總想按時完成老師的任務，於是在旅遊回來的第一天把之前5天欠下的任務以及第16天當天的任務全部完成了，之後還是按照老師的原安排完成作業，最後完成任務花了30天。

例2：

固定速率就好比你今天加班到很晚，但是到了第二天還必須準點到公司上班，如果你一不小心加班到了第二天早上 9 點，你就連休息的時間都沒有了。

而固定時延的意思是你必須睡夠 8 個小時再過來上班，如果你加班到凌晨 6 點，那就可以下午過來上班了。

固定速率強調準點，固定時延強調間隔。

如果任務必須每天準點排程，那就應該使用固定速率排程，並且要確保每個任務執行時間不要太長，避免超過period間隔。

如果任務需要每隔幾分鐘跑一次，那就使用固定時延排程，它不是很在乎單個任務要跑多長時間。

我們來模擬一下這個情況。

首先，我們對TimerTask進行修改，讓它某一次任務產生大量耗時：

TimerTask task = new TimerTask() {
    private int i = 1;
    @Override
    public void run() {
        System.out.print(i + " " + DateUtil.formatNow() + " 開始執行, ");
        if(i == 3) {
            ThreadUtil.sleep(11 * 1000);
        }
        System.out.println(DateUtil.formatNow() + " 結束");
        i++;
    }
};

該任務在執行第3次時，將會休眠11秒，這將會導致延誤後續的任務。

2. 固定速率

範例：

Timer timer = new Timer("timer");
timer.scheduleAtFixedRate(task, 5000, 2000);

設定任務延遲5秒後執行第1次任務，之後每2秒執行一次。

輸出：

啟動於：2022-10-31 15:51:24
1 2022-10-31 15:51:29 開始執行, 2022-10-31 15:51:29 結束
2 2022-10-31 15:51:31 開始執行, 2022-10-31 15:51:31 結束
3 2022-10-31 15:51:33 開始執行, 2022-10-31 15:51:44 結束 *
4 2022-10-31 15:51:44 開始執行, 2022-10-31 15:51:44 結束 *
5 2022-10-31 15:51:44 開始執行, 2022-10-31 15:51:44 結束 *
6 2022-10-31 15:51:44 開始執行, 2022-10-31 15:51:44 結束 *
7 2022-10-31 15:51:44 開始執行, 2022-10-31 15:51:44 結束 *
8 2022-10-31 15:51:44 開始執行, 2022-10-31 15:51:44 結束 *
9 2022-10-31 15:51:45 開始執行, 2022-10-31 15:51:45 結束
10 2022-10-31 15:51:47 開始執行, 2022-10-31 15:51:47 結束
11 2022-10-31 15:51:49 開始執行, 2022-10-31 15:51:49 結束

如果不存在第3次耗時11秒的情況下，正常任務執行時間應該為：

啟動於：2022-10-31 15:51:24
1 2022-10-31 15:51:29 開始執行, 2022-10-31 15:51:29 結束
2 2022-10-31 15:51:31 開始執行, 2022-10-31 15:51:31 結束
3 2022-10-31 15:51:33 開始執行, 2022-10-31 15:51:33 結束 *
4 2022-10-31 15:51:35 開始執行, 2022-10-31 15:51:35 結束 *
5 2022-10-31 15:51:37 開始執行, 2022-10-31 15:51:37 結束 *
6 2022-10-31 15:51:39 開始執行, 2022-10-31 15:51:39 結束 *
7 2022-10-31 15:51:41 開始執行, 2022-10-31 15:51:41 結束 *
8 2022-10-31 15:51:43 開始執行, 2022-10-31 15:51:43 結束 *
9 2022-10-31 15:51:45 開始執行, 2022-10-31 15:51:45 結束
10 2022-10-31 15:51:47 開始執行, 2022-10-31 15:51:47 結束
11 2022-10-31 15:51:49 開始執行, 2022-10-31 15:51:49 結束

但是在第3次執行任務時因為執行耗時11秒，第4次本該在15:51:35開始執行並完成任務，卻到了15:51:44才執行完成，這11秒延誤了後續5個任務的正常執行，因此在15:51:44時，scheduleAtFixedRate趕作業把延誤的5個任務一起執行了。

最後趕上了原本的進度，第9個任務準時在15:51:45執行。

3. 固定延時

範例：

Timer timer = new Timer("timer");
timer.schedule(task, 5000, 2000);

輸出：

啟動於：2022-10-31 15:56:59
1 2022-10-31 15:57:04 開始執行, 2022-10-31 15:57:04 結束
2 2022-10-31 15:57:06 開始執行, 2022-10-31 15:57:06 結束
3 2022-10-31 15:57:08 開始執行, 2022-10-31 15:57:19 結束 *
4 2022-10-31 15:57:19 開始執行, 2022-10-31 15:57:19 結束
5 2022-10-31 15:57:21 開始執行, 2022-10-31 15:57:21 結束
6 2022-10-31 15:57:24 開始執行, 2022-10-31 15:57:24 結束
7 2022-10-31 15:57:26 開始執行, 2022-10-31 15:57:26 結束
8 2022-10-31 15:57:28 開始執行, 2022-10-31 15:57:28 結束
9 2022-10-31 15:57:30 開始執行, 2022-10-31 15:57:30 結束
10 2022-10-31 15:57:32 開始執行, 2022-10-31 15:57:32 結束

如果不存在第3次耗時11秒的情況下，正常任務執行時間應該為：

啟動於：2022-10-31 15:56:59
1 2022-10-31 15:57:04 開始執行, 2022-10-31 15:57:04 結束
2 2022-10-31 15:57:06 開始執行, 2022-10-31 15:57:06 結束
3 2022-10-31 15:57:08 開始執行, 2022-10-31 15:57:08 結束 *
4 2022-10-31 15:57:10 開始執行, 2022-10-31 15:57:10 結束
5 2022-10-31 15:57:12 開始執行, 2022-10-31 15:57:12 結束
6 2022-10-31 15:57:14 開始執行, 2022-10-31 15:57:14 結束
7 2022-10-31 15:57:16 開始執行, 2022-10-31 15:57:16 結束
8 2022-10-31 15:57:18 開始執行, 2022-10-31 15:57:18 結束
9 2022-10-31 15:57:20 開始執行, 2022-10-31 15:57:20 結束
10 2022-10-31 15:57:22 開始執行, 2022-10-31 15:57:22 結束

使用schedule排程，第4次任務本該在15:57:10開始執行，但由於耗時11秒直到15:57:19才開始。

而第3次任務實際是在19秒完成， 完成後又在19秒立即執行第4次，中間少了2秒間隔，第4次完成後接著開始2秒一次，變為了從21秒開始執行第5次。

和我原本的推測不一樣的是，本以為19秒完成後，第4次會隔2秒在21秒執行，沒想到19秒會立即執行。

猜測與delay引數有關，但調整了delay後仍然一樣，完成的那一秒還是會馬上再執行第4次任務。

通過以上測試對比，我們可以感受到Timer中固定速率和固定延時的區別，但為了避免出錯，使用Timer時應讓TimerTask耗時儘可能短。

4. 其他要點

以上是僅第3次任務加上了耗時11秒，如果是所有任務都耗時11秒呢？

如果每次任務執行都耗時11秒，那麼無論是固定速率還是固定延時，都將是11秒執行一個任務。

如果改為schedule(TimerTask task, Date firstTime, long period)和scheduleAtFixedRate(TimerTask task, Date firstTime, long period)來排程任務，firstTime指定為10點，而當前系統時間為11點，會出現什麼情況呢？

雖然firstTime已經過期，但是Timer將會立即開始執行任務，之後按照period間隔重複執行任務。

如果TimerTask執行過程中丟擲了異常會發生什麼事情？

Timer內部僅維護一個執行緒，當任一TimerTask丟擲異常，將導致此執行緒終止執行，該Timer負責的所有任務都無法執行。

四、排程多個TimerTask

在上一節中，介紹的是一個可重複執行的TimeTask，如果執行耗時大於設定的間隔period，將會影響該TimerTask下一次執行的時間點。

而這一節則是為了單獨說明，一個Timer同時排程多個TimeTask也會互相影響。

範例：

TimerTask task1 = new TimerTask() {
    private int i = 1;
    @Override
    public void run() {
        System.out.print(i + " task1:" + DateUtil.formatNow() + " 開始執行, ");
        ThreadUtil.sleep(11 * 1000);
        System.out.println(DateUtil.formatNow() + " 結束");
        i++;
    }
};
TimerTask task2 = new TimerTask() {
    private int i = 1;
    @Override
    public void run() {
        System.out.print(i + "  task2:" + DateUtil.formatNow() + " 開始執行, ");
        ThreadUtil.sleep(11 * 1000);
        System.out.println(DateUtil.formatNow() + " 結束");
        i++;
    }
};

Timer timer = new Timer("timer");
timer.scheduleAtFixedRate(task1, 5000, 2000);
timer.scheduleAtFixedRate(task2, 5000, 2000);

輸出：

1 task1:2022-10-31 16:58:27 開始執行, 2022-10-31 16:58:38 結束
1 task2:2022-10-31 16:58:38 開始執行, 2022-10-31 16:58:49 結束
2 task2:2022-10-31 16:58:49 開始執行, 2022-10-31 16:59:00 結束
2 task1:2022-10-31 16:59:00 開始執行, 2022-10-31 16:59:11 結束
3 task1:2022-10-31 16:59:11 開始執行, 2022-10-31 16:59:22 結束
3 task2:2022-10-31 16:59:22 開始執行, 2022-10-31 16:59:33 結束
4 task2:2022-10-31 16:59:33 開始執行, 2022-10-31 16:59:44 結束
4 task1:2022-10-31 16:59:44 開始執行, 2022-10-31 16:59:55 結束

可以發現，task1和task2其實都沒有按照既定時間去執行任務了。

根本原因是在於，Timer內部僅維護一個執行緒執行所有TimerTask，為了避免錯誤，一個Timer物件最好僅排程一個TimerTask物件，除非可以確保多個TimerTask之間一定不會相互影響。

因此編寫TimerTask時應當自行捕獲異常。

五、取消任務

Timer在建立時實際上是預設在內部維護了一個非守護執行緒，即使任務全部執行完成，執行緒也並不會銷燬。

Timer提供cancel()方法，可以手動呼叫取消定時器所有的任務，並銷燬定時器。

如果想要Timer內部建立的是守護執行緒，可以使用以下構造方法建立定時器，設定isDaemon為true：

Timer(boolean isDaemon)
Timer(String name, boolean isDaemon)

如果沒有自己定義name引數，預設Timer內部自動命名為「Timer-遞增序號」，作為內部執行緒的執行緒名稱，在構造方法內啟動此執行緒。

如果是要取消單個任務，可以使用TimerTask的cancel()方法。

當TimerTask呼叫cancel之後，任務是取消了，但Timer自身並不能馬上知道TimerTask被取消，而是在準備執行前才知道，因此Timer內部還維護著這個任務的參照。若希望Timer立即清除參照，可呼叫Timer.purge()立即執行清除。

Java Timer使用介紹