前言

定時(shí)器在Go語言應(yīng)用中使用非常廣泛，Go語言的標(biāo)準(zhǔn)庫里提供兩種類型的計(jì)時(shí)器，一種是一次性的定時(shí)器Timer，另外一種是周期性的定時(shí)器Ticker。本文主要來看一下Ticker的用法和實(shí)現(xiàn)原理，需要的朋友可以參考以下內(nèi)容，希望對大家有幫助。

Ticker

Ticker是周期性定時(shí)器，即周期性的觸發(fā)一個(gè)事件，它會以一個(gè)間隔(interval)往channel發(fā)送一個(gè)事件(當(dāng)前時(shí)間)，而channel的接收者可以以固定的時(shí)間間隔從channel中讀取事件。通過Ticker本身提供的管道將事件傳遞出去。

應(yīng)用示例

package main
import (
	"fmt"
	"time"
)
func main()  {
	ticker := time.NewTicker(time.Second * 1) //創(chuàng)建一個(gè)周期性定時(shí)器
	i := 1
	for  {
		fmt.Println(i, "====>", <-ticker.C)
		if i == 5 {
			ticker.Stop() //停止定時(shí)器
			break
		}
		i++
	}
}

輸出結(jié)果：

1 ====> 2022-08-24 15:58:38.971837 +0800 CST m=+1.001366085
2 ====> 2022-08-24 15:58:39.971154 +0800 CST m=+2.000695418
3 ====> 2022-08-24 15:58:40.971633 +0800 CST m=+3.001185460
4 ====> 2022-08-24 15:58:41.97109 +0800 CST m=+4.000654126
5 ====> 2022-08-24 15:58:42.971594 +0800 CST m=+5.001169210

創(chuàng)建定時(shí)器

使用NewTicker()方法就可以創(chuàng)建一個(gè)周期性定時(shí)器，函數(shù)如下：

func NewTicker(d Duration) *Ticker

其中參數(shù)d即為定時(shí)器時(shí)間觸發(fā)的周期，為一個(gè)時(shí)間段。

停止定時(shí)器

使用定時(shí)器對外暴露的 Stop 方法就可以停掉一個(gè)周期性定時(shí)器， 函數(shù)如下：

func (t *Ticker) Stop()

該方法會停止計(jì)時(shí)，停止后不會向定時(shí)器的管道中寫入事件，但管道并不會被關(guān)閉。

管道在使用完成后，生命周期結(jié)束后會自動(dòng)釋放。

實(shí)現(xiàn)原理

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

Ticker的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與Timer完全一致：

通過src/time.sleep.go:Ticker定義了Timer數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):

type Ticker struct {
    C <-chan Time
    r runtimeTimer
}

它提供了一個(gè)channel，在定時(shí)時(shí)間到達(dá)之前，沒有數(shù)據(jù)寫入Ticker.C會一直阻塞，直到時(shí)間到達(dá)，向channel寫入系統(tǒng)時(shí)間，阻塞解除，可以從中讀取數(shù)據(jù)，這就是一個(gè)事件。

我們可以理解為Ticker.C即面向Ticker用戶的，Ticker.r是面向底層的定時(shí)器實(shí)現(xiàn)。

runtimeTimer

runtimeTimer與Timer一樣，任務(wù)的載體，用于監(jiān)控定時(shí)任務(wù)，每創(chuàng)建一個(gè)Timer就創(chuàng)建一個(gè)runtimeTimer變量，然后把它交給系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，我們通過設(shè)置runtimeTimer過期后的行為來達(dá)到定時(shí)的目的。

源碼包src/time/sleep.go:runtimeTimer定義了其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：

type runtimeTimer struct {
    tb uintptr                          // 存儲當(dāng)前定時(shí)器的數(shù)組地址
    i  int                              // 存儲當(dāng)前定時(shí)器的數(shù)組下標(biāo)
    when   int64                        // 當(dāng)前定時(shí)器觸發(fā)時(shí)間
    period int64                        // 當(dāng)前定時(shí)器周期觸發(fā)間隔
    f      func(interface{}, uintptr)   // 定時(shí)器觸發(fā)時(shí)執(zhí)行的函數(shù)
    arg    interface{}                  // 定時(shí)器觸發(fā)時(shí)執(zhí)行函數(shù)傳遞的參數(shù)一
    seq    uintptr                      // 定時(shí)器觸發(fā)時(shí)執(zhí)行函數(shù)傳遞的參數(shù)二(該參數(shù)只在網(wǎng)絡(luò)收發(fā)場景下使用)
}

創(chuàng)建Ticker

func NewTicker(d Duration) *Ticker {
    if d <= 0 {
        panic(errors.New("non-positive interval for NewTicker"))
    }
    // Give the channel a 1-element time buffer.
    // If the client falls behind while reading, we drop ticks
    // on the floor until the client catches up.
    c := make(chan Time, 1)
    t := &Ticker{
        C: c,
        r: runtimeTimer{
            when:   when(d),
            period: int64(d), // Ticker跟Timer的重要區(qū)就是提供了period這個(gè)參數(shù)，據(jù)此決定timer是一次性的，還是周期性的
            f:      sendTime,
            arg:    c,
        },
    }
    startTimer(&t.r)
    return t
}

NewTicker()構(gòu)造了一個(gè)Ticker，然后把Ticker.r通過startTimer()交給系統(tǒng)協(xié)程維護(hù)。

其中period為事件觸發(fā)的周期。

停止Ticker

停止Ticker，只是把Ticker從系統(tǒng)協(xié)程中移除。

func (t *Ticker) Stop() {
    stopTimer(&t.r)
}

stopTicker()即通知系統(tǒng)協(xié)程把該Ticker移除，即不再監(jiān)控。系統(tǒng)協(xié)程只是移除Ticker并不會關(guān)閉管道，以避免用戶協(xié)程讀取錯(cuò)誤。

注意：

Ticker在使用完后務(wù)必要釋放，否則會產(chǎn)生資源泄露，進(jìn)而會持續(xù)消耗CPU資源，最后會把CPU耗盡。

ticker := time.NewTicker(1 * time.Second)
defer ticker.Stop()

Ticker 與 Timer 區(qū)別

• Ticker —— 重復(fù)性執(zhí)行任務(wù)非常有用呢
• Timer —— 用于執(zhí)行一次性任務(wù)

小結(jié)

Ticker相關(guān)內(nèi)容總結(jié)如下：

• 使用time.NewTicker()來創(chuàng)建一個(gè)定時(shí)器；
• 使用Stop()來停止一個(gè)定時(shí)器；
• 定時(shí)器使用完畢要釋放，否則會產(chǎn)生資源泄露；