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michael1990
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Java Timer：schedule和scheduleAtFixedRate

 
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schedule和scheduleAtFixedRate的区别：

  1. schedule為「fixed-delay」，執行時間參照前次工作執行完成的時間：
    若執行工作沒被 delay，則按照預訂的時間執行；但若執行工作時被 delay了，
    随後工作的預訂執行時間會按照上一次執行「完成」的時間點來計算。
  2. scheduleAtFixedRate為「fixed-rate」，執行時間參照一開始的時間點；
    和schedule一樣，若執行工作沒被 delay，則按照預訂的時間執行；
    但如果執行工作時被delay了，
    後續的預訂執行時間仍按照上一次執行「開始」的時間點計算，
    且為了「catch up」預訂時間，會連續多次補足未完成的任務！

另外在在單次執行的情況下，
只要預訂要執行的時間已經過了，那麼兩者都會直接把工作移除不執行。
但若在有設定 period 的情況下，若預訂要執行的時間已經過了，
基於上面所描述的行為，schedule 沒有上次執行完成的時間，會從現在開始算並執行，
而 scheduleAtFixedRate 則以預訂執行的時間開始算，且會一口氣將過去未做的補上！

 

下面是工作 Task 的程式碼，每次進到工作時會 random 睡上 4~8秒才結束。

 

class DelayTimer extends TimerTask {
		public void run() {
			System.out.println("-------------DelayTimer开始-------------------------");
			System.out.println("Task 预定开始时间："
					+ dateFormat(new Date(this.scheduledExecutionTime()), "yyyy-MM-dd HH:mm:ss") + ", \n实际开始时间："
					+ dateFormat(new Date(), "yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));
			try {
				int sleepSeconds = (int) (4 + Math.random() * 4);
				System.out.println("Task going to sleep " + sleepSeconds + "s.");
				Thread.sleep(sleepSeconds * 1000);
			} catch (InterruptedException e) {
			}
			System.out.println("-------------DelayTimer结束-------------------------");
		}
	}

 

 

下面則是測試程式的程式碼，預訂的時間間隔為 5秒：

 

void testSchedule() {

		Timer timer = new Timer();
		System.out.println("In testSchedule：" +dateFormat(new Date(), "yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));
		System.out.println("Delay：5秒, Period：5秒");

		// schedule(TimerTask task, long delay, long period)
		timer.schedule(new DelayTimer(), new Date(), 5000);

		try {
			Thread.sleep(30000);
		} catch (InterruptedException e) {
		}

		timer.cancel();
		System.out.println("End testSchedule：" + dateFormat(new Date(), "yyyy-MM-dd HH:mm:ss") + "\n");
	}
	
	void testScheduleAtFixedRate() {

		Timer timer = new Timer();
		System.out.println("In testScheduleAtFixedRate：" + dateFormat(new Date(), "yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));
		System.out.println("Delay：5秒, Period：5秒");

		// scheduleAtFixedRate(TimerTask task, long delay, long period)
		timer.scheduleAtFixedRate(new DelayTimer(), new Date(), 5000);

		try {
			Thread.sleep(30000);
		} catch (InterruptedException e) {
		}

		timer.cancel();
		System.out.println("End testScheduleAtFixedRate：" + dateFormat(new Date(), "yyyy-MM-dd HH:mm:ss") + "\n");
	}

	 String dateFormat(Date date, String format) {
		String result = null;
		try {
			if (date == null) {
				result = "";
			} else {
				SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat(format);
				result = sdf.format(date).toString();
			}
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		return result;
	}

 執行結果：
首先來看 schedule 的部份，由下面的資料我們可以發現，
當工作執行時間超過 5 秒時，下次的預訂執行時間會以工作結束的時間來計算，
如下面標紅色部份，工作執行了 7秒，則下次的預訂時間就晚 7秒，
而若工作時間少於 5 秒，下次執行的間隔仍維持 5 秒，如下面標藍色部份。
對 schedule 而言，所有預訂和實際執行時間都是相同的，沒有 catch up 的情況。

 

 

 In testSchedule：2014-09-04 09:06:04
Delay：5秒, Period：5秒
-------------DelayTimer开始-------------------------
Task 预定开始时间：2014-09-04 09:06:04,
实际开始时间：2014-09-04 09:06:04
Task going to sleep 7s.
-------------DelayTimer结束-------------------------
-------------DelayTimer开始-------------------------
Task 预定开始时间：2014-09-04 09:06:11,
实际开始时间：2014-09-04 09:06:11
Task going to sleep 5s.
-------------DelayTimer结束-------------------------
-------------DelayTimer开始-------------------------
Task 预定开始时间：2014-09-04 09:06:16,
实际开始时间：2014-09-04 09:06:16
Task going to sleep 4s.
-------------DelayTimer结束-------------------------
-------------DelayTimer开始-------------------------
Task 预定开始时间：2014-09-04 09:06:21,
实际开始时间：2014-09-04 09:06:21
Task going to sleep 6s.
-------------DelayTimer结束-------------------------
-------------DelayTimer开始-------------------------
Task 预定开始时间：2014-09-04 09:06:27,
实际开始时间：2014-09-04 09:06:27
Task going to sleep 6s.
-------------DelayTimer结束-------------------------
-------------DelayTimer开始-------------------------
Task 预定开始时间：2014-09-04 09:06:33,
实际开始时间：2014-09-04 09:06:33
Task going to sleep 5s.
End testSchedule：2014-09-04 09:06:34

 


而對 scheduleAtFixedRate 來說，
當工作執行時間超過 5 秒時，下次的預訂執行時間仍以工作開始的時間來計算，
所以所有後續工作的預訂時間都是間隔 5秒，然而排程的工作不會同時執行，
故雖然預訂時間間隔5秒，但實際執行時間會被 delay，如下面標紅色部份，
工作執行了 6秒，則下次的預訂時間是5秒後，但實際執行是6秒後。
這個預訂時間和實際執行時間的差距，將在後續的工作排程中產生影響，
在實際執行時間落後預訂時間時，scheduleAtFixedRate 會有 catch up 的機制，
在後續若執行時間較短，我們就可以發現執行的間距小於 5秒，如藍色所示。

 

In testScheduleAtFixedRate：2014-09-04 09:06:34
Delay：5秒, Period：5秒
-------------DelayTimer开始-------------------------
Task 预定开始时间：2014-09-04 09:06:34,
实际开始时间：2014-09-04 09:06:34
Task going to sleep 4s.
-------------DelayTimer结束-------------------------
-------------DelayTimer结束-------------------------
-------------DelayTimer开始-------------------------
Task 预定开始时间：2014-09-04 09:06:39,
实际开始时间：2014-09-04 09:06:39
Task going to sleep 7s.
-------------DelayTimer结束-------------------------
-------------DelayTimer开始-------------------------
Task 预定开始时间：2014-09-04 09:06:44,
实际开始时间：2014-09-04 09:06:46
Task going to sleep 7s.
-------------DelayTimer结束-------------------------
-------------DelayTimer开始-------------------------
Task 预定开始时间：2014-09-04 09:06:49,
实际开始时间：2014-09-04 09:06:53
Task going to sleep 6s.
-------------DelayTimer结束-------------------------
-------------DelayTimer开始-------------------------
Task 预定开始时间：2014-09-04 09:06:54,
实际开始时间：2014-09-04 09:06:59
Task going to sleep 4s.
-------------DelayTimer结束-------------------------
-------------DelayTimer开始-------------------------
Task 预定开始时间：2014-09-04 09:06:59,
实际开始时间：2014-09-04 09:07:03
Task going to sleep 5s.
End testScheduleAtFixedRate：2014-09-04 09:07:04

-------------DelayTimer结束-------------------------

 

看完了以上的例子，我們發現 schedule 和 scheduleAtFixedRate都不會同時執行，
而是接續著執行，所以不須考慮同步的問題。

 

接下來我們再來看看若預訂執行的時間已經過了，兩個不同 method 有何差異，
這也會展示 catch up 的影響到底有多大：
這次我們不再需要不同的工作時間，所以工作的程式碼簡化如下：

class NormalTimer extends TimerTask {
		public void run() {
			System.out.println("-------------NormalTimer开始-------------------------");
			System.out.println("Task 预定开始时间："
					+ dateFormat(new Date(this.scheduledExecutionTime()), "yyyy-MM-dd HH:mm:ss") + ", \n实际开始时间："
					+ dateFormat(new Date(), "yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));			
			System.out.println("-------------NormalTimer结束-------------------------");
		}
}

 测试代码如下：

void testSchedulePassedDate() {

		Timer timer = new Timer();
		System.out.println("In testSchedule：" +dateFormat(new Date(), "yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));
		System.out.println("Period：5秒");
		
		// 設定填入schedule中的 Date firstTime 
		//         為現在的15秒前
        Calendar calendar = Calendar.getInstance();
        calendar.set(Calendar.SECOND, calendar.get(Calendar.SECOND)-15);
        Date firstTime = calendar.getTime();

		// schedule(TimerTask task, Date firstTime, long period)
		timer.schedule(new NormalTimer(), firstTime, 5000);

		try {
			Thread.sleep(30000);
		} catch (InterruptedException e) {
		}

		timer.cancel();
		System.out.println("End testSchedule：" + dateFormat(new Date(), "yyyy-MM-dd HH:mm:ss") + "\n");
	}
	
	void testScheduleAtFixedRatePassedDate() {

		Timer timer = new Timer();
		System.out.println("In testScheduleAtFixedRate：" + dateFormat(new Date(), "yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));
		System.out.println("Period：5秒");
		
		// 設定填入schedule中的 Date firstTime 
		//         為現在的15秒前
        Calendar calendar = Calendar.getInstance();
        calendar.set(Calendar.SECOND, calendar.get(Calendar.SECOND)-15);
        Date firstTime = calendar.getTime();

		// scheduleAtFixedRate(TimerTask task, Date firstTime, long period)
		timer.scheduleAtFixedRate(new NormalTimer(), firstTime, 5000);

		try {
			Thread.sleep(30000);
		} catch (InterruptedException e) {
		}

		timer.cancel();
		System.out.println("End testScheduleAtFixedRate：" + dateFormat(new Date(), "yyyy-MM-dd HH:mm:ss") + "\n");
}

 執行的結果為：

In testSchedule：2014-09-04 09:31:40
Period：5秒
-------------NormalTimer开始-------------------------
Task 预定开始时间：2014-09-04 09:31:40,
实际开始时间：2014-09-04 09:31:40
-------------NormalTimer结束-------------------------
-------------NormalTimer开始-------------------------
Task 预定开始时间：2014-09-04 09:31:45,
实际开始时间：2014-09-04 09:31:45
-------------NormalTimer结束-------------------------
-------------NormalTimer开始-------------------------
Task 预定开始时间：2014-09-04 09:31:50,
实际开始时间：2014-09-04 09:31:50
-------------NormalTimer结束-------------------------
-------------NormalTimer开始-------------------------
Task 预定开始时间：2014-09-04 09:31:55,
实际开始时间：2014-09-04 09:31:55
-------------NormalTimer结束-------------------------
-------------NormalTimer开始-------------------------
Task 预定开始时间：2014-09-04 09:32:00,
实际开始时间：2014-09-04 09:32:00
-------------NormalTimer结束-------------------------
-------------NormalTimer开始-------------------------
Task 预定开始时间：2014-09-04 09:32:05,
实际开始时间：2014-09-04 09:32:05
-------------NormalTimer结束-------------------------
End testSchedule：2014-09-04 09:32:10

In testScheduleAtFixedRate：2014-09-04 09:32:10
Period：5秒
-------------NormalTimer开始-------------------------
Task 预定开始时间：2014-09-04 09:31:55,
实际开始时间：2014-09-04 09:32:10
-------------NormalTimer结束-------------------------
-------------NormalTimer开始-------------------------
Task 预定开始时间：2014-09-04 09:32:00,
实际开始时间：2014-09-04 09:32:10
-------------NormalTimer结束-------------------------
-------------NormalTimer开始-------------------------
Task 预定开始时间：2014-09-04 09:32:05,
实际开始时间：2014-09-04 09:32:10
-------------NormalTimer结束-------------------------
-------------NormalTimer开始-------------------------
Task 预定开始时间：2014-09-04 09:32:10,
实际开始时间：2014-09-04 09:32:10
-------------NormalTimer结束-------------------------
-------------NormalTimer开始-------------------------
Task 预定开始时间：2014-09-04 09:32:15,
实际开始时间：2014-09-04 09:32:15
-------------NormalTimer结束-------------------------
-------------NormalTimer开始-------------------------
Task 预定开始时间：2014-09-04 09:32:20,
实际开始时间：2014-09-04 09:32:20
-------------NormalTimer结束-------------------------
-------------NormalTimer开始-------------------------
Task 预定开始时间：2014-09-04 09:32:25,
实际开始时间：2014-09-04 09:32:25
-------------NormalTimer结束-------------------------
-------------NormalTimer开始-------------------------
Task 预定开始时间：2014-09-04 09:32:30,
实际开始时间：2014-09-04 09:32:30
-------------NormalTimer结束-------------------------
-------------NormalTimer开始-------------------------
Task 预定开始时间：2014-09-04 09:32:35,
实际开始时间：2014-09-04 09:32:35
-------------NormalTimer结束-------------------------
-------------NormalTimer开始-------------------------
Task 预定开始时间：2014-09-04 09:32:40,
实际开始时间：2014-09-04 09:32:40
-------------NormalTimer结束-------------------------
End testScheduleAtFixedRate：2014-09-04 09:32:40

 

由上面的結果我們可以發現當現在的時間已經超過指定的 date 時，
schedule 會直接從現在開始做，且沒有 catch up 的情況。
而 scheduleAtFixedRate 則會發生 catch up，即他會想要趕上預訂的執行時間，
所以已過期的任務仍會被執行，這也是為何藍色部份會在一開始被執行連續被執行。

從以上所有的測試結果來看，兩者主要的差異有兩點：

  1. 執行工作時間較預訂工作間隔長時：
    schedule 會直接 delay 後續的工作預訂的時間；
    scheduleAtFixedRate 後續工作的預訂時間仍按工作間隔計算，
    後續若有工作提早完成，會以 catch up 來追上預訂時間。
  2. 執行任務已過期時：
    若只執行單次不repeat，則兩者都不會執行；但若有 repeat，
    schedule 不會管前面過期的任務，直接由當下開始執行並計算後續的工作時間；
    scheduleAtFixedRate 則一樣以 catch up 機制，會先補足前面未完成的部份。

本文参考自  http://www.ewdna.com/2011/12/java-timerschedulescheduleatfixedrate.html

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| 工厂模式（四则运算）
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