一、任务精确性
通过前两节的分析，大概知道了Timer的运行原理，下面说说使用Timer需要注意的一些事项。下面是Timer简单原理图
从上图可以看到，真正运行闹钟的是一个单线程。也就是说队列中的闹钟，只能依次进行串行化的操作，闹钟的定时执行得不到保证。
比如下面的例子（本节所有代码只列出关键部分，下同）
public class ScheduleDemo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Timer timer = new Timer();
timer.schedule(new AlarmTask("闹钟"),1000,2000);
}
static class AlarmTask extends TimerTask {
public void run() {
log.info(new Date() +" 嘀。。。");
Thread.sleep(10_000); //模拟闹钟执行时间
}
}
}从下面的运行结果可以看到，预期2秒以后运行的闹钟，推迟到了10秒以后。
Fri Nov 16 14:49:39 CST 2018 嘀。。。
Fri Nov 16 14:49:49 CST 2018 嘀。。。下面是闹钟运行的时序图
解决方法
针对上面的情况，用户可在AlarmTask.run()里面再开一个异步线程，让TimerThread及时返回，执行队列中后续的闹钟。
public class ScheduleDemo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Timer timer = new Timer();
timer.schedule(new AlarmTask("闹钟"),1000,2000);
}
static class AlarmTask extends TimerTask{
static ExecutorService threadPool = Executors.newCachedThreadPool();
public void run() {
// 建立线程池，提高线程的复用，避免线程创建与上下文切换所带来的开销
threadPool.execute(new Runnable() {
public void run() {
log.info(new Date()+" 嘀。。。");
Thread.sleep(10_000); //模拟闹钟执行时间
}
});
}
}
} 从下面的运行结果可以看到，所有的闹钟执行间隔符合预期的2秒。
Fri Nov 16 15:37:59 CST 2018 嘀。。。
Fri Nov 16 15:38:01 CST 2018 嘀。。。
Fri Nov 16 15:38:03 CST 2018 嘀。。。
Fri Nov 16 15:38:05 CST 2018 嘀。。。
Fri Nov 16 15:38:07 CST 2018 嘀。。。
Fri Nov 16 15:38:09 CST 2018 嘀。。。下面是异步执行的时序图
通过异步执行任务的方式虽然保证了执行时间的准确性，但也会出现以下问题：
1. 操作系统一般对线程总量加以限制，比如linux下的/proc/sys/kernel/threads-max。当系统并发量很高的时候，开异步会影响其他应用的线程使用。
2. 如果当前系统运行着计算密度型应用，在CPU使用率很高的情况下将会出现排队现象。
3. JVM会给每一个线程分配栈内存，如果Timer分配的任务过多，将很快出现内存溢出的情况。
二、内存泄漏
第二个需要注意的问题是，当用户取消了一个任务以后，失效的任务依然会占据着queue队列，造成内存泄漏，下面是取消任务的源码。
public abstract class TimerTask implements Runnable {
final Object lock = new Object();
int state = VIRGIN;
static final int CANCELLED = 3;
public boolean cancel() {
synchronized(lock) {
boolean result = (state == SCHEDULED);
state = CANCELLED;
return result;
}
} 可以看到TimerTask.cancel()仅仅只是修改task的状态值，并没有及时清理失效的任务。纵观整个Timer源码，唯一进行自我清理是在TimerThread中维护的（前提是当前失效的任务优先级最高）。
class TimerThread extends Thread {
private TaskQueue queue;
public void run() {
mainLoop();
}
private void mainLoop() {
while (true) {
synchronized(queue) {
task = queue.getMin();
synchronized(task.lock) {
if (task.state == TimerTask.CANCELLED) {
// 整个Timer中唯一维护自我清理的地方
queue.removeMin();
continue;
}
}
}
}
}
} 下面列举一个内存泄漏的例子。
public class ScheduleDemo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Timer timer = new Timer();
int i = 0;
timer.schedule(new AlarmTask("闹钟"+i++),100,100);
while(true){
TimerTask alarm = new AlarmTask("闹钟"+i);
timer.schedule(alarm,100,10_0000);
alarm.cancel();
Thread.yield();
log.info("已取消闹钟"+i++);
}
}
static class AlarmTask extends TimerTask{
String name ;
byte[] bytes = new byte[10*1024*1024]; //模拟业务数据
public AlarmTask(String name){
this.name=name;
}
@Override
public void run() {
log.info("["+name+"]嘀。。。");
}
}
} 为了快速暴露问题，特意增加了闹钟实例的大小；同时限制了jvm的堆内存分配
-Xmx100M -Xms100M运行结果如下
已取消闹钟1
已取消闹钟2
已取消闹钟3
已取消闹钟4
已取消闹钟5
已取消闹钟6
已取消闹钟7
Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
at com.haanoo.schedule.ScheduleDemo$AlarmTask.<init>(ScheduleDemo.java:25)
at com.haanoo.schedule.ScheduleDemo.main(ScheduleDemo.java:15)
[闹钟0]嘀。。。
[闹钟0]嘀。。。 从运行的结果看出，失效闹钟没有被及时清理，且很快造成了OOM（主线程因OOM异常退出，而TimerThread线程不受影响）。
有人会想：会不会GC没有运行，或来不及运行而导致OOM？下面看一下GC日志，同时dump一下OOM时的堆内存，方便后面MAT分析
-XX:+PrintGC -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
-XX:HeapDumpPath=d:/timer.dump下面是运行结果
已取消闹钟1
[GC (Allocation Failure) 24103K->21319K(98304K), 0.0187832 secs]
已取消闹钟2
已取消闹钟3
[GC (Allocation Failure) 42289K->41792K(98304K), 0.0081251 secs]
已取消闹钟4
已取消闹钟5
[GC (Allocation Failure) 63024K->62160K(98304K), 0.0079021 secs]
[Full GC (Ergonomics) 62160K->62038K(98304K), 0.0261820 secs]
已取消闹钟6
已取消闹钟7
[Full GC (Ergonomics) 83014K->82518K(98304K), 0.0083257 secs]
[Full GC (Allocation Failure) 82518K->82503K(98304K), 0.0088677 secs]
java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
Dumping heap to d:/timer.dump ...
Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
at com.haanoo.schedule.ScheduleDemo$AlarmTask.<init>(ScheduleDemo.java:25)
at com.haanoo.schedule.ScheduleDemo.main(ScheduleDemo.java:15)
[闹钟0]嘀。。。
Heap dump file created [85271860 bytes in 0.052 secs]从日志可以看出GC一直在努力，中间进行了3次Full GC(此时会影响应用性能),但基本没啥效果。
再用MAT看一下堆快照
通过MAT观察则一目了然，失效的7个闹钟（每个10M）占据了70M堆内存。
通过上面的分析可以看到，虽然TimeTask.cancel()提供了一个及时取消的接口，但却没有一个自动机制保证失效的任务及时回收（需要用户手动处理）。
解决方法
为了防止内存泄漏，Timer提供了一个接口purge()及时清除无效任务。
public class Timer {
private final TaskQueue queue = new TaskQueue();
public int purge() {
int result = 0;
synchronized(queue) {
for (int i = queue.size(); i > 0; i--) {
if (queue.get(i).state == TimerTask.CANCELLED) {
// 清除无效任务
queue.quickRemove(i);
result++;
}
}
if (result != 0)
// 重新整理队列中得任务
queue.heapify();
}
return result;
} 用户只要合理地使用timer.purge()就能避免内存泄漏，遗憾地是在我所接触的项目中，（或许没有引起重视）基本没有用到这个接口方法。