Go Ticker 週期性定時器用法及實現原理詳解

2022-08-25 14:01:52

前言

定時器在Go語言應用中使用非常廣泛，Go語言的標準庫裡提供兩種型別的計時器，一種是一次性的定時器Timer，另外一種是週期性的定時器Ticker。本文主要來看一下Ticker的用法和實現原理，需要的朋友可以參考以下內容，希望對大家有幫助。

Ticker

Ticker是週期性定時器，即週期性的觸發一個事件，它會以一個間隔(interval)往channel傳送一個事件(當前時間)，而channel的接收者可以以固定的時間間隔從channel中讀取事件。通過Ticker本身提供的管道將事件傳遞出去。

應用範例

package main
import (
	"fmt"
	"time"
)
func main()  {
	ticker := time.NewTicker(time.Second * 1) //建立一個週期性定時器
	i := 1
	for  {
		fmt.Println(i, "====>", <-ticker.C)
		if i == 5 {
			ticker.Stop() //停止定時器
			break
		}
		i++
	}
}

輸出結果：

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

建立定時器

使用NewTicker()方法就可以建立一個週期性定時器，函數如下：

func NewTicker(d Duration) *Ticker

其中引數d即為定時器時間觸發的週期，為一個時間段。

停止定時器

使用定時器對外暴露的 Stop 方法就可以停掉一個週期性定時器，函數如下：

func (t *Ticker) Stop()

該方法會停止計時，停止後不會向定時器的管道中寫入事件，但管道並不會被關閉。

管道在使用完成後，生命週期結束後會自動釋放。

實現原理

資料結構

Ticker的資料結構與Timer完全一致：

通過src/time.sleep.go:Ticker定義了Timer資料結構:

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

它提供了一個channel，在定時時間到達之前，沒有資料寫入Ticker.C會一直阻塞，直到時間到達，向channel寫入系統時間，阻塞解除，可以從中讀取資料，這就是一個事件。

我們可以理解為Ticker.C即面向Ticker使用者的，Ticker.r是面向底層的定時器實現。

runtimeTimer

runtimeTimer與Timer一樣，任務的載體，用於監控定時任務，每建立一個Timer就建立一個runtimeTimer變數，然後把它交給系統進行監控，我們通過設定runtimeTimer過期後的行為來達到定時的目的。

原始碼包src/time/sleep.go:runtimeTimer定義了其資料結構：

type runtimeTimer struct {
    tb uintptr                          // 儲存當前定時器的陣列地址
    i  int                              // 儲存當前定時器的陣列下標
    when   int64                        // 當前定時器觸發時間
    period int64                        // 當前定時器週期觸發間隔
    f      func(interface{}, uintptr)   // 定時器觸發時執行的函數
    arg    interface{}                  // 定時器觸發時執行函數傳遞的引數一
    seq    uintptr                      // 定時器觸發時執行函數傳遞的引數二(該引數只在網路收發場景下使用)
}

建立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的重要區就是提供了period這個引數，據此決定timer是一次性的，還是週期性的
            f:      sendTime,
            arg:    c,
        },
    }
    startTimer(&t.r)
    return t
}

NewTicker()構造了一個Ticker，然後把Ticker.r通過startTimer()交給系統協程維護。

其中period為事件觸發的週期。

停止Ticker

停止Ticker，只是把Ticker從系統協程中移除。

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

stopTicker()即通知系統協程把該Ticker移除，即不再監控。系統協程只是移除Ticker並不會關閉管道，以避免使用者協程讀取錯誤。

注意：

Ticker在使用完後務必要釋放，否則會產生資源洩露，進而會持續消耗CPU資源，最後會把CPU耗盡。

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

Ticker 與 Timer 區別

Ticker —— 重複性執行任務非常有用呢
Timer —— 用於執行一次性任務

小結

Ticker相關內容總結如下：

使用time.NewTicker()來建立一個定時器；
使用Stop()來停止一個定時器；
定時器使用完畢要釋放，否則會產生資源洩露；

如果需要了解Timer，可以看這篇文章 https://www.jb51.net/article/260598.htm

以上就是Go Ticker 週期性定時器用法及實現原理詳解的詳細內容，更多關於Go Ticker週期性定時器的資料請關注it145.com其它相關文章！