0. 前言

在進(jìn)行并發(fā)編程時(shí)，有時(shí)候會(huì)需要定時(shí)功能，比如監(jiān)控某個(gè)GO程是否會(huì)運(yùn)行過長時(shí)間、定時(shí)打印日志等等。

GO標(biāo)準(zhǔn)庫中的定時(shí)器主要有兩種，一種為Timer定時(shí)器，一種為Ticker定時(shí)器。Timer計(jì)時(shí)器使用一次后，就失效了，需要Reset()才能再次生效。而Ticker計(jì)時(shí)器會(huì)一直生效，接下來分別對(duì)兩種進(jìn)行介紹。

1. Timer定時(shí)器

首先介紹一下GO定時(shí)器的實(shí)現(xiàn)原理。

在一個(gè)GO進(jìn)程中，其中的所有計(jì)時(shí)器都是由一個(gè)運(yùn)行著 timerproc() 函數(shù)的 goroutine 來保護(hù)。它使用時(shí)間堆（最小堆）的算法來保護(hù)所有的 Timer，其底層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基于數(shù)組的最小堆，堆頂?shù)脑厥情g隔超時(shí)最近的 Timer，這個(gè) goroutine 會(huì)定期 wake up，讀取堆頂?shù)?Timer，執(zhí)行對(duì)應(yīng)的 f 函數(shù)或者 sendtime()函數(shù)（下文會(huì)對(duì)這兩個(gè)函數(shù)進(jìn)行介紹），而后將其從堆頂移除。

接著看看Timer的結(jié)構(gòu)：

type Timer struct {
    C <-chan Time
    // contains filtered or unexported fields
}

Timer中對(duì)外暴露的只有一個(gè)channel,這個(gè) channel 也是定時(shí)器的核心。當(dāng)計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)，Timer會(huì)發(fā)送值到channel中，外部環(huán)境在這個(gè) channel 收到值的時(shí)候，就代表計(jì)時(shí)器超時(shí)了，可與select搭配執(zhí)行一些超時(shí)邏輯?？梢酝ㄟ^time.NewTimer、time.AfterFunc或者 time.Afte對(duì)一個(gè)Timer進(jìn)行創(chuàng)建。

1.1 time.NewTimer() 和 time.After()

1.1.1 time.NewTimer()

查看以下簡單的應(yīng)用代碼：

package main

import (
   "fmt"
   "time"
)
type H struct {
   t *time.Timer
}

func main()  {
   fmt.Println("main")
   h:=H{t: time.NewTimer(1*time.Second)}
   go h.timer()
   time.Sleep(10*time.Second)
}

func (h *H) timer()  {
   for  {
      select {
      case <-h.t.C:
         fmt.Println("timer")
      }
   }

}

我們創(chuàng)建了一個(gè)timer，設(shè)置時(shí)間為1S。然后使用一個(gè)select對(duì)timer的C進(jìn)行接受，GO程運(yùn)行timer()函數(shù)，會(huì)一直阻塞直到超時(shí)發(fā)生（接收到C的數(shù)據(jù)），此時(shí)打印timer。

Stop() 停止 Timer

func (t *Timer) Stop() bool

Stop() 是 Timer 的一個(gè)方法，調(diào)用 Stop()方法，會(huì)停止這個(gè) Timer 的計(jì)時(shí)，使其失效，之后觸發(fā)定時(shí)事件。

實(shí)際上，調(diào)用此方法后，此Timer會(huì)被從時(shí)間堆中移除。

Reset（）重置Timer

注意，Timer定時(shí)器超時(shí)一次后就不會(huì)再次運(yùn)行，所以需要調(diào)用Reset函數(shù)進(jìn)行重置。修改select中代碼，在Case中添加一個(gè)重置的代碼：

select {
case <-h.t.C:
   fmt.Println("timer")
   h.t.Reset(1*time.Second)
}

可以看到，會(huì)不停的打印timer，這是因?yàn)槭褂昧薘eset函數(shù)重置定時(shí)器。

注意！不能隨意的對(duì)Reset方法進(jìn)行調(diào)用，官網(wǎng)文檔中特意強(qiáng)調(diào)：

For a Timer created with NewTimer, Reset should be invoked only on stopped or expired timers with drained channels.

大概的意思就是說，除非Timer已經(jīng)被停止或者超時(shí)了，否則不要調(diào)用Reset方法，因?yàn)?，如果這個(gè) Timer 還沒超時(shí)，不先去Stop它，而是直接Reset，那么舊的 Timer 仍然存在，并且仍可能會(huì)觸發(fā)，會(huì)產(chǎn)生一些意料之外的事。所以通常使用如下的代碼，安全的重置一個(gè)不知狀態(tài)的Timer（以上的代碼中，Reset調(diào)用時(shí)，總是處于超時(shí)狀態(tài)）：

if !t.Stop() {
    select {
    case <-h.t.C: 
    default:
    }
}
h.t.Reset(1*time.Second)

1.1.2 time.After()

此方法就像是一個(gè)極簡版的Timer使用，調(diào)用time.After()，會(huì)直接返回一個(gè)channel，當(dāng)超時(shí)后，此channel會(huì)接受到一個(gè)值，簡單使用如下：

package main

import (
	"fmt"
	"time"
)

func main() {
	fmt.Println("main")
	go ticker()
	time.Sleep(100 * time.Second)
}

func ticker() {
	for {
		select {
		case <-time.After(1 * time.Second):
			fmt.Println("timer")
		}
	}
}

注意，此方法雖然簡單，但是沒有Reset方法來重置定時(shí)器，但是可以搭配for 和select的重復(fù)調(diào)用來模擬重置。

1.1.3 sendtime函數(shù)

NewTimer和After這兩種創(chuàng)建方法，會(huì)Timer在超時(shí)后，執(zhí)行一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)庫中內(nèi)置的函數(shù)：sendTime，來將當(dāng)前的時(shí)間發(fā)送到channel中。

1.2 time.AfterFunc

此方法可以接受一個(gè)func類型參數(shù)，在計(jì)時(shí)結(jié)束后，會(huì)運(yùn)行此函數(shù)，查看以下代碼，猜猜會(huì)出現(xiàn)什么結(jié)果？

package main

import (
   "fmt"
   "time"
)

func main() {
   fmt.Println("main")
   t := time.AfterFunc(1*time.Second, func() {
      fmt.Println("timer")
   })
   go timer(t)
   time.Sleep(10 * time.Second)
}
func timer(t *time.Timer) {
   select {
   case <-t.C:
      fmt.Println("123")
   }
}

結(jié)果只打印了main以及timer。這是因?yàn)榇朔椒ú⒉粫?huì)調(diào)用上文提到的sendtime（）函數(shù)，即不會(huì)發(fā)送值給Timer的Channel，所以select就會(huì)一直阻塞。

f函數(shù)

特意將AfterFunc和以上的NewTimer和After，就是因?yàn)閒函數(shù)的存在。這種方式創(chuàng)建的Timer，在到達(dá)超時(shí)時(shí)間后會(huì)在單獨(dú)的goroutine里執(zhí)行函數(shù)f，而不會(huì)執(zhí)行sendtime函數(shù)。

注意，外部傳入的f參數(shù)并非直接運(yùn)行在timerproc中，而是啟動(dòng)了一個(gè)新的goroutine去執(zhí)行此方法。

2. Ticker定時(shí)器

Ticker定時(shí)器可以周期性地不斷地觸發(fā)時(shí)間事件，不需要額外的Reset操作。

其使用方法與Timer大同小異。通過time.NewTicker對(duì)Ticker進(jìn)行創(chuàng)建，簡單的使用如下：

package main

import (
   "fmt"
   "time"
)

func main() {
   fmt.Println("main")
   t:=time.NewTicker(1*time.Second)
   go timer(t)
   time.Sleep(10 * time.Second)
}
func timer(t *time.Ticker) {
   for{
      select {
      case <-t.C:
         fmt.Println("timer")
      }
   }
}

到此這篇關(guān)于Go語言實(shí)現(xiàn)定時(shí)器的原理及使用詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Go語言定時(shí)器內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

最新評(píng)論