【javaEE】多线程初阶（Part7定时器）！！

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前言

今天不学习，明天变垃圾

本文内容主要是：多线程实例的【定时器】，定时器的实现其实是比较复杂的，建议一定要自己尝试写一遍并进行理解，多线程这块儿很重要。

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一、定时器简介

1. 定时器就类似于闹钟。而代码中的定时器，通常是设定多长时间之后来执行某个动作（其实也就是具体的代码逻辑）
2. 在具体的服务器开发中，客户端向服务器端发送请求之后就需要等待服务器端的响应，但是服务器端的响应时间是不确定的。
3. 如果出现了客户端等待很久而服务器端依旧不响应的情况，客户端是不会死等下去的，如果一直死等下去，程序很可能就会卡死；因此客户端经常会设置一个“超过时间”，此时就使用定时器来实现。

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二、 标准库中的定时器Timer

1. 标准库中的定时器 Timer类（使用的是java.util中的）。
2. 而在Timer类中的一个重要的方法是schedule(TimerTask task, long delay)。
   ① 参数1 TimerTask task是要安排的任务，其实就是一个Runnable接口，我们要做的就是继承这个TimerTask，然后重写run方法，从而指定要执行的任务。【注意！参数1是 new TimerTask() {…重写run方法}，不是new Runnable() {…}】
   ② 参数2 long delay 就是指经过delay (ms)之后开始执行参数1任务task。
3. 一个定时器可以同时安排多个任务！
4. 执行代码会发现，在执行完task任务之后进程并没有退出，理由：Timer内部需要一组线程来执行注册的任务task，而这里的线程是前台线程，会影响进程退出。
5. 【标准库实现】 参考代码：Demo3标准库实现定时器

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三、模拟实现定时器（难！）

1. 自己实现【定时器Timer】
   1）创建一个类MyTimer，实现schedule方法，该方法中有两个参数，参考标准库中的schedule方法，一个参数是TimerTask task，一个参数是long delay
   2）写一个类MyTask来描述两个参数，该类要能够描述【任务信息以及什么时候执行该任务】。（尤其要注意执行时间time的赋值！！）
2. 如何让MyTimer管理多个任务（标准类中的Timer类是可以管理多个任务的）？直接使用ArrayList来存储多个任务行不行？
   答：1）No。任务是有执行时间的，设置的时间越短的任务越要先执行。但是如果使用ArrayList的话元素的存储是无序的，找到时间最小的任务其实是不太方便的（遍历是需要花费时间的，时间复杂度O(N)，在任务较多时就是不太方便的）
   2）所以：使用【优先队列：无论你按照什么顺序插入，出队列的顺序其实是固定的】。但是线程不安全，而schedule可能在多线程中调用。所以，为了保证线程安全，可以使用阻塞队列。
   （因为BlockingQueue是一个接口，所以在实例化的时候就new 一个构造方法，该构造方法就用PriorityBlockingQueue()优先级阻塞队列 来实现）
3. 【任务被安排到优先级阻塞队列中了，接下来就需要从队列中取元素了：创建一个单独的扫描线程，让这个线程不停的来检查队首元素时间是否到了，如果时间到了则执行该任务。】
4. 由于阻塞队列无法阻塞式的取队首元素，所以：只能先取出任务再判定任务时间是否到了；如果时间没到就再把任务放回去
5. 因为优先级队列进行存储元素的时候需要按照一定的比较规则，则此时应该在MyTask类中继承Comparable接口来重写compareTo方法规定比较方法，进而达到有序存储元素
   （还存在 【忙等】问题，使用wait和notify方法，注意要加锁以及wait的等待时间，以及同一对象！）
6. 【多线程其实是比较复杂的，但是在cpp和java中多线程仍然是最基本的并发编程方式，一定要克服这个难关！！】
7. 参考代码：Demo4
   Demo4真的重要！！！建议自己写一遍！
   【面试题中多线程超级多！！重要！！】
8. 小结定时器实现：
   ① MyTimer 类提供的核心方法为 schedule, 用于注册一个任务, 并指定这个任务多长时间后执行。
   ② MyTask 类用于描述一个任务， 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。
   ③ MyTimer 实例中, 通过 PriorityBlockingQueue 来组织若干个 MyTask 对象，
   通过 schedule 来往队列中插入一个个 MyTask 对象。
   ④ MyTimer 类中存在一个扫描线程, 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）
   ⑤ 引入一个对象, 借助该对象的 wait / notify 来解决 while (true) 的忙等问题（也就是不停扫描，浪费CPU）
   修改 扫描线程 的 run 方法, 引入 wait, 等待一定的时间；
   修改 MyTimer 的 schedule 方法, 每次有新任务到来的时候唤醒一下 扫描 线程. (因为新插入的任务可能是需要马上执行的)。

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THINK

1. 多线程在面试中常考！！
2. 定时器的模拟实现一定要自己能够写！！
3. 注意定时器的实现逻辑。
4. 定时器中重要的方法是schedule。