golang 寫循環(huán)執(zhí)行的定時(shí)任務(wù)，常見的有以下三種實(shí)現(xiàn)方式
1、time.Sleep方法：
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for { time.Sleep(time.Second) fmt.Println("我在定時(shí)執(zhí)行任務(wù)")} |
2、time.Tick函數(shù)：
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t1:=time.Tick(3*time.Second)for { select { case <-t1: fmt.Println("t1定時(shí)器") }} |
3、其中Tick定時(shí)任務(wù)
也可以先使用time.Ticker函數(shù)獲取Ticker結(jié)構(gòu)體，然后進(jìn)行阻塞監(jiān)聽信息，這種方式可以手動(dòng)選擇停止定時(shí)任務(wù)，在停止任務(wù)時(shí)，減少對(duì)內(nèi)存的浪費(fèi)。
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t:=time.NewTicker(time.Second)for { select { case <-t.C: fmt.Println("t1定時(shí)器") t.Stop() }} |
其中第二種和第三種可以歸為同一類
這三種定時(shí)器的實(shí)現(xiàn)原理
一般來說，你在使用執(zhí)行定時(shí)任務(wù)的時(shí)候，一般旁人會(huì)勸你不要使用time.Sleep完成定時(shí)任務(wù)，但是為什么不能使用Sleep函數(shù)完成定時(shí)任務(wù)呢，它和Tick函數(shù)比，有什么劣勢(shì)呢？這就需要我們?nèi)ヌ接戦喿x一下源碼，分析一下它們之間的優(yōu)劣性。
首先，我們研究一下Tick函數(shù)，func Tick(d Duration) <-chan Time
調(diào)用Tick函數(shù)會(huì)返回一個(gè)時(shí)間類型的channel，如果對(duì)channel稍微有些了解的話，我們首先會(huì)想到，既然是返回一個(gè)channel，在調(diào)用Tick方法的過程中，必然創(chuàng)建了goroutine,該Goroutine負(fù)責(zé)發(fā)送數(shù)據(jù)，喚醒被阻塞的定時(shí)任務(wù)。我在閱讀源碼之后，確實(shí)發(fā)現(xiàn)函數(shù)中g(shù)o出去了一個(gè)協(xié)程，處理定時(shí)任務(wù)。
按照當(dāng)前的理解，使用一個(gè)tick,需要go出去一個(gè)協(xié)程，效率和對(duì)內(nèi)存空間的占用肯定不能比sleep函數(shù)強(qiáng)。我們需要繼續(xù)閱讀源碼才拿獲取到真理。
簡(jiǎn)單的調(diào)用過程我就不陳述了，我在這介紹一下核心結(jié)構(gòu)體和方法（刪除了部分判斷代碼，解釋我寫在表格中）：
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func (tb *timersBucket) addtimerLocked(t *timer) { t.i = len(tb.t) //計(jì)算timersBucket中，當(dāng)前定時(shí)任務(wù)的長(zhǎng)度 tb.t = append(tb.t, t)// 將當(dāng)前定時(shí)任務(wù)加入timersBucket siftupTimer(tb.t, t.i) //維護(hù)一個(gè)timer結(jié)構(gòu)體的最小堆（四叉樹），排序關(guān)鍵字為執(zhí)行時(shí)間，即該定時(shí)任務(wù)下一次執(zhí)行的時(shí)間 if !tb.created { tb.created = true go timerproc(tb)// 如果還沒有創(chuàng)建過管理定時(shí)任務(wù)的協(xié)程，則創(chuàng)建一個(gè)，執(zhí)行通知管理timer的協(xié)程，最核心代碼 }} |
timersBucket，顧名思義，時(shí)間任務(wù)桶，是外界不可見的全局變量。每當(dāng)有新的timer定時(shí)器任務(wù)時(shí)，會(huì)將timer加入到timersBucket中的timer切片。timerBucket結(jié)構(gòu)體如下：
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type timersBucket struct { lock mutex //添加新定時(shí)任務(wù)時(shí)需要加鎖（沖突點(diǎn)在于維護(hù)堆） t []*timer //timer切片，構(gòu)造方式為四叉樹最小堆} |
func timerproc(tb *timersBucket) 詳細(xì)介紹
可以稱之為定時(shí)任務(wù)處理器，所有的定時(shí)任務(wù)都會(huì)加入timersBucket，然后在該函數(shù)中等待被處理。
等待被處理的timer，根據(jù)when字段（任務(wù)執(zhí)行的時(shí)間，int類型，納秒級(jí)別）構(gòu)成一個(gè)最小堆，每次處理完成堆頂?shù)哪硞€(gè)timer時(shí)，會(huì)給它的when字段加上定時(shí)任務(wù)循環(huán)間隔時(shí)間（即Tick(d Duration) 中的d參數(shù)），然后重新維護(hù)堆，保證when最小的timer在堆頂。當(dāng)堆中沒有可以處理的timer(有timer,但是還不到執(zhí)行時(shí)間)，需要計(jì)算當(dāng)前時(shí)間和堆頂中timer的任務(wù)執(zhí)行時(shí)間差值delta，定時(shí)任務(wù)處理器沉睡delta段時(shí)間，等待被調(diào)度器喚醒。
核心代碼如下（注釋寫在每行代碼的后面，刪除一些判斷代碼以及不利于閱讀的非核心代碼）：
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func timerproc(tb *timersBucket) { for { lock(&tb.lock) //加鎖 now := nanotime() //當(dāng)前時(shí)間的納秒值 delta := int64(-1) //最近要執(zhí)行的timer和當(dāng)前時(shí)間的差值 for { if len(tb.t) == 0 { delta = -1 break }//當(dāng)前無可執(zhí)行timer,直接跳出該循環(huán) t := tb.t[0] delta = t.when - now //取when組小的的timer，計(jì)算于當(dāng)前時(shí)間的差值 if delta > 0 { break }// delta大于0，說明還未到發(fā)送channel時(shí)間，需要跳出循環(huán)去睡眠delta時(shí)間 if t.period > 0 { // leave in heap but adjust next time to fire t.when += t.period * (1 + -delta/t.period)// 計(jì)算該timer下次執(zhí)行任務(wù)的時(shí)間 siftdownTimer(tb.t, 0) //調(diào)整堆 } else { // remove from heap，如果沒有設(shè)定下次執(zhí)行時(shí)間，則將該timer從堆中移除（time.after和time.sleep函數(shù)即是只執(zhí)行一次定時(shí)任務(wù)） last := len(tb.t) - 1 if last > 0 { tb.t[0] = tb.t[last] tb.t[0].i = 0 } tb.t[last] = nil tb.t = tb.t[:last] if last > 0 { siftdownTimer(tb.t, 0) } t.i = -1 // mark as removed } f := t.f arg := t.arg seq := t.seq unlock(&tb.lock)//解鎖 f(arg, seq) //在channel中發(fā)送time結(jié)構(gòu)體,喚醒阻塞的協(xié)程 lock(&tb.lock) } if delta < 0 { // No timers left - put goroutine to sleep. goparkunlock(&tb.lock, "timer goroutine (idle)", traceEvGoBlock, 1) continue }// delta小于0說明當(dāng)前無定時(shí)任務(wù)，直接進(jìn)行阻塞進(jìn)行睡眠 tb.sleeping = true tb.sleepUntil = now + delta unlock(&tb.lock) notetsleepg(&tb.waitnote, delta) //睡眠delta時(shí)間，喚醒之后就可以執(zhí)行在堆頂?shù)亩〞r(shí)任務(wù)了 }} |
至此，time.Tick函數(shù)涉及到的主要功能就講解結(jié)束了，總結(jié)一下就是啟動(dòng)定時(shí)任務(wù)時(shí)，會(huì)創(chuàng)建一個(gè)唯一協(xié)程，處理timer,所有的timer都在該協(xié)程中處理。
然后，我們?cè)匍喿x一下sleep的源碼實(shí)現(xiàn)，核心源碼如下：
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//go:linkname timeSleep time.Sleepfunc timeSleep(ns int64) { *t = timer{} //創(chuàng)建一個(gè)定時(shí)任務(wù) t.when = nanotime() + ns //計(jì)算定時(shí)任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間點(diǎn) t.f = goroutineReady //執(zhí)行方法 tb.addtimerLocked(t) //加入timer堆，并在timer定時(shí)任務(wù)執(zhí)行協(xié)程中等待被執(zhí)行 goparkunlock(&tb.lock, "sleep", traceEvGoSleep, 2) //睡眠，等待定時(shí)任務(wù)協(xié)程通知喚醒} |
讀了sleep的核心代碼之后，是不是突然發(fā)現(xiàn)和Tick函數(shù)的內(nèi)容很類似，都創(chuàng)建了timer,并加入了定時(shí)任務(wù)處理協(xié)程。神奇之處就在于，實(shí)際上這兩個(gè)函數(shù)產(chǎn)生的timer都放入了同一個(gè)timer堆，都在定時(shí)任務(wù)處理協(xié)程中等待被處理。
優(yōu)劣性對(duì)比，使用建議
現(xiàn)在我們知道了，Tick，Sleep，包括time.After函數(shù)，都使用的timer結(jié)構(gòu)體，都會(huì)被放在同一個(gè)協(xié)程中統(tǒng)一處理，這樣看起來使用Tick，Sleep并沒有什么區(qū)別。
實(shí)際上是有區(qū)別的，Sleep是使用睡眠完成定時(shí)任務(wù)，需要被調(diào)度喚醒。Tick函數(shù)是使用channel阻塞當(dāng)前協(xié)程，完成定時(shí)任務(wù)的執(zhí)行。當(dāng)前并不清楚golang 阻塞和睡眠對(duì)資源的消耗會(huì)有什么區(qū)別，這方面不能給出建議。
但是使用channel阻塞協(xié)程完成定時(shí)任務(wù)比較靈活，可以結(jié)合select設(shè)置超時(shí)時(shí)間以及默認(rèn)執(zhí)行方法，而且可以設(shè)置timer的主動(dòng)關(guān)閉，以及不需要每次都生成一個(gè)timer(這方面節(jié)省系統(tǒng)內(nèi)存，垃圾收回也需要時(shí)間)。
所以，建議使用time.Tick完成定時(shí)任務(wù)。
補(bǔ)充：Golang 定時(shí)器timer和ticker
兩種類型的定時(shí)器：ticker和timer。兩者有什么區(qū)別呢？請(qǐng)看如下代碼：
ticker
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package mainimport ( "fmt" "time")func main() { d := time.Duration(time.Second*2) t := time.NewTicker(d) defer t.Stop() for { <- t.C fmt.Println("timeout...") }} |
output:
timeout…
timeout…
timeout…
解析
ticker只要定義完成，從此刻開始計(jì)時(shí)，不需要任何其他的操作，每隔固定時(shí)間都會(huì)觸發(fā)。
timer
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package mainimport ( "fmt" "time")func main() { d := time.Duration(time.Second*2) t := time.NewTimer(d) defer t.Stop() for { <- t.C fmt.Println("timeout...") // need reset t.Reset(time.Second*2) }} |
output:
timeout…
timeout…
timeout…
解析
使用timer定時(shí)器，超時(shí)后需要重置，才能繼續(xù)觸發(fā)。
ticker 例子展示
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package mainimport ( "fmt" "time")func main() { t := time.NewTicker(3*time.Second) defer t.Stop() fmt.Println(time.Now()) time.Sleep(4*time.Second) for { select { case <-t.C: fmt.Println(time.Now()) } }} |
output:
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2018-04-02 19:08:26.3087 +0800 CST
2018-04-02 19:08:28.2797 +0800 CST
2018-04-02 19:08:31.2797 +0800 CST
2018-04-02 19:08:34.2797 +0800 CST
以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持服務(wù)器之家。如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方，望不吝賜教。
原文鏈接：https://blog.csdn.net/Star_CSU/article/details/86650684
