1.FREE SOLO - 自己动手实现Raft - 13 - libuv源码分析与调试-4
2.Go 语言一次性定时器使用方式和实现原理
3.如何实现定时任务- Java Timer/TimerTask 源码解析
4.C#的码解Timer定时器是属于线程吗？
5.揭秘 .NET 中的 TimerQueue（上）
6.Go 语言设计与实现 笔记 — 定时器源码分析

FREE SOLO - 自己动手实现Raft - 13 - libuv源码分析与调试-4

       深入分析libuv库中的Timer事件处理流程，主要包括初始化、码解启动、码解停止以及重启等关键步骤。码解

       初始化Timer事件，码解使用uv_timer_init函数，码解微拍系统 源码该函数仅调用uv__handle_init，码解将Timer handle添加至loop的码解handle_queue。

       启动Timer事件，码解通过uv_timer_start函数实现，码解计算过期时间后将Timer插入loop内部的码解堆结构中，同时使用timer_less_than比较函数进行排序。码解

       停止Timer事件，码解执行uv_timer_stop，码解从堆中移除Timer，码解uv__handle_stop递减handle引用计数，当loop内无active handle时退出循环。

       重启Timer事件，在uv_timer_again函数中判断是否设置repeat参数。若设置，则连续调用uv_timer_stop和uv_timer_start，重启Timer。

       Timer事件的回调触发，在loop的uv__run_timers阶段执行，从堆顶取出过期节点，并调用对应的回调函数，同时根据需要重启Timer。

       至此，对libuv库中的Timer事件处理有了全面的了解，下期将深入探讨async事件的处理机制。

Go 语言一次性定时器使用方式和实现原理

       在 Go 语言的标准库time包中，有一个名为Timer的类型，它代表了一个单一事件的计时器，即一次性定时器。

       在Go语言的项目开发中，定时器的使用非常普遍。本文将向大家介绍如何在Go语言中使用Timer，校园引流源码以及其背后的实现原理。

       要使用Timer一次性定时器，首先需要导入time包。创建Timer的方式有两种：

       func NewTimer(d Duration) *Timer

       使用func NewTimer创建Timer时，需要传入定时器的等待时间。时间到达时，会向channel中发送当前时间。

       示例代码：

       通过阅读上面的代码，我们可以看到我们定义了一个2秒后执行的定时器timer，然后使用select读取timer.C中的数据。当读取到数据时，会执行特定的业务逻辑代码。

       func AfterFunc(d Duration, f func()) *Timer

       使用func AfterFunc创建Timer时，需要传入定时器的等待时间和时间到达时执行的函数。

       示例代码：

       细心的读者可能已经发现，在代码末尾我们使用了time.Sleep()，这是因为time.AfterFunc()是异步执行的，所以需要等待协程退出。

       在Timer的源码中，我们可以看到一个数据结构，它包含两个字段：一个是可导出字段C，这是一个Time类型的channel；另一个是不可导出字段r，这是一个runtimeTimer类型。

       实际上，每个Go应用程序底层都会有一个特定的协程来管理Timer。当监控到某个Timer指定的时间到达时，这个协程会将当前时间发送到C中，然后上层读取到C中的数据时，执行相关的业务逻辑代码。

       底层协程会监控Timer的r字段中的数据。在源码中查看runtimeTimer的数据结构，我们可以发现其中包含的所有字段。重点了解when、f和arg。

       在简单了解Timer的数据结构后，我们查看func NewTimer的传奇爆率源码代码，可以看到它的实现非常简单。它实际上就是构造了一个Timer，然后把Timer.r传参给startTimer()，除了startTimer()函数外，还有两个函数，分别是when()和sendTime，其中when()是计算计时器的执行时间，sendTime是计时器时间到达时执行的事件（实际上就是将当前时间写入通道中）。

       sendTime源码：

       我们已经了解到，func NewTimer将构造的Timer.r传参给startTimer()，它负责将runtimeTimer写入底层协程的数组中（如果底层协程未运行，它将会启动底层协程），将Timer交给底层协程监控。也就是说，当底层协程监控到某个Timer指定时间到达时，将当前时间发送到它的通道中。

       本文介绍了Go语言标准库time包提供的一次性定时器Timer，不仅介绍了它的使用方式，还介绍了它的实现原理。

       限于篇幅，本文没有介绍Stop()和Reset()方法，感兴趣的读者可以查阅相关资料。

如何实现定时任务- Java Timer/TimerTask 源码解析

       日常实现各种服务端系统时，我们一定会有一些定时任务的需求。比如会议提前半小时自动提醒，异步任务定时/周期执行等。那么如何去实现这样的一个定时任务系统呢？ Java JDK提供的Timer类就是一个很好的工具，通过简单的API调用，我们就可以实现定时任务。

       现在就来看一下java.util.Timer是如何实现这样的定时功能的。

       首先，我们来看一下一个使用demo

       基本的使用方法：

       加入任务的API如下:

       可以看到API方法内部都是调用sched方法，其中time参数下一次任务执行时间点，是通过计算得到。period参数为0的话则表示为一次性任务。

       那么我们来看一下Timer内部是滴水动画 源码如何实现调度的。

       内部结构

       先看一下Timer的组成部分：

       Timer有3个重要的模块，分别是 TimerTask, TaskQueue, TimerThread

       那么，在加入任务之后，整个Timer是怎么样运行的呢？可以看下面的示意图：

       图中所示是简化的逻辑，多个任务加入到TaskQueue中，会自动排序，队首任务一定是当前执行时间最早的任务。TimerThread会有一个一直执行的循环，从TaskQueue取队首任务，判断当前时间是否已经到了任务执行时间点，如果是则执行任务。

       工作线程

       流程中加了一些锁，用来避免同时加入TimerTask的并发问题。可以看到sched方法的逻辑比较简单，task赋值之后入队，队列会自动按照nextExecutionTime排序（升序，排序的实现原理后面会提到）。

       从mainLoop的源码中可以看出，基本的流程如下所示

       当发现是周期任务时，会计算下一次任务执行的时间，这个时候有两种计算方式，即前面API中的

       优先队列

       当从队列中移除任务，或者是修改任务执行时间之后，队列会自动排序。始终保持执行时间最早的任务在队首。 那么这是如何实现的呢？

       看一下TaskQueue的源码就清楚了

       可以看到其实TaskQueue内部就是基于数组实现了一个最小堆 (balanced binary heap), 堆中元素根据 执行时间nextExecutionTime排序，执行时间最早的任务始终会排在堆顶。这样工作线程每次检查的任务就是当前最早需要执行的任务。堆的初始大小为，有简单的倍增扩容机制。

       TimerTask 任务有四种状态：

       Timer 还提供了cancel和purge方法

       常见应用

       Java的Timer广泛被用于实现异步任务系统，在一些开源项目中也很常见， 例如消息队列RocketMQ的 延时消息/消费重试 中的异步逻辑。

       上面这段代码是RocketMQ的延时消息投递任务 ScheduleMessageService 的核心逻辑，就是使用了Timer实现的异步定时任务。

       不管是采样示波器源码实现简单的异步逻辑，还是构建复杂的任务系统，Java的Timer确实是一个方便实用，而且又稳定的工具类。从Timer的实现原理，我们也可以窥见定时系统的一个基础实现：线程循环 + 优先队列。这对于我们自己去设计相关的系统，也会有一定的启发。

C#的Timer定时器是属于线程吗？

       同事询问了关于C#中System.Windows.Forms.Timer的归属问题，它究竟是前台线程还是后台线程。实际上，这个控件的工作原理与Windows Forms的UI线程紧密相关。System.Windows.Forms.Timer基于Windows的消息循环机制运作，这个机制包含一个消息队列，一个无限循环处理消息的窗口消息处理函数。

       Timer的事件触发是通过将Tick事件与WM_TIMER消息关联。当定时器启动后，它会在每个预设的Interval时间间隔后，将WM_TIMER消息放入应用程序的消息队列。应用程序在消息循环中处理这些消息，包括接收和处理WM_TIMER，从而触发Timer的Tick事件。

       尽管我们可以通过源码查看其内部逻辑，但关键在于Timer的启动和事件触发并非通过创建新线程，而是利用Windows的消息传递系统。System.Windows.Forms.Timer的实例并不是独立的线程，而是与UI线程同步的。当TimerNativeWindow的StartTimer方法调用SetTimer函数时，就是在UI线程的消息队列中插入了定时器消息，这表明它并不独立运行，而是依赖于主线程的活动。

       总结来说，System.Windows.Forms.Timer是UI线程的一部分，它不是独立的线程，而是通过Windows消息循环与UI线程紧密结合，实现定时任务的执行。因此，它并非线程的概念，而是UI线程的事件驱动机制的一部分。

揭秘 .NET 中的 TimerQueue（上）

       TimerQueue在.NET中作为定时任务的核心组件，负责存储和调度定时任务，是实现System.Threading.Timer、Task.Delay、CancellationTokenSource等.NET中定时任务的基础。本文通过剖析.NET 7.0源码，深入揭秘TimerQueue对定时任务基本单元TimerQueueTimer的管理和调度，揭示其核心设计与优化策略。在后续文章中，我们将详细阐述TimerQueue如何通过native timer实现定时触发。

       系统提供了一种简洁的Timer使用方式，通过构造函数指定回调函数和参数，可灵活调整首次到期时间和间隔时间。除了创建之外，Timer还提供Change方法，允许动态修改任务的执行时间，实现更灵活的定时控制。

       Timer的实现架构主要由三个关键部分组成：TimerQueue作为核心实现，负责存储和调度任务；Timer作为任务创建和生命周期管理的核心；而TimerQueueTimer则作为基本任务单元，封装待执行的任务，同时实现IThreadPoolWorkItem接口，便于线程池调度执行。

       TimerQueue的设计旨在优化插入和删除性能，而非触发性能，通过将TimerQueueTimer存储为双向链表，确保操作复杂度为O(1)。此外，为了进一步提升性能，TimerQueue采用分类存储策略，将TimerQueueTimer按照到期时间分为shortTimers和longTimers两组，实现高效遍历。

       遍历算法的优化在于避免每次都需要遍历整个链表，通过动态更新参考时间点和分类存储策略，大大提高了遍历效率。这种优化策略降低了性能损耗，提升了定时任务的执行效率。

       TimerQueue的初始化与生命周期管理紧密相连，初始化在首次访问Instances属性时完成，基于当前机器的CPU核心数动态分配资源。创建TimerQueueTimer后，通过UpdateTimer方法将其添加到TimerQueue中或调整其位置与到期时间。

       TimerQueue的核心操作包括链表更新、遍历与触发。链表更新采用头插法，确保高效插入和删除操作。遍历算法则根据到期时间将任务分组，先遍历shortTimers，若当前时间未达到长周期定时器的触发时间，则等待直至触发时间到来后继续遍历longTimers。这种分类遍历策略显著提高了任务触发的效率。

       TimerQueue在.NET中广泛应用于多个场景，如Task.Delay提供延迟执行功能，CancellationTokenSource用于实现超时取消机制。这些功能均基于TimerQueue实现，通过封装TimerQueueTimer，实现了灵活、高效的定时任务管理。

Go 语言设计与实现 笔记 — 定时器源码分析

       本文深入探讨了《Go语言设计与实现》一书中的定时器源码分析，旨在为读者提供关于Go语言中定时器实现的全面理解。阅读过程中，结合源码阅读和资料查阅，补充了书中未详细介绍的内容，旨在帮助读者巩固对Go语言调度器和定时器核心机制的理解。

       在数据结构部分，重点分析了runtime.timer结构体中的pp字段。该字段在书中虽未详细讲解，但在源码中表明了pp代表了定时器在四叉堆中的P（P为调度器的核心组件）位置。深入理解了pp字段对于后续源码解读的重要性。

       进一步，分析了time.Timer与NewTimer之间的关联，以及time.NewTimer函数的实现细节。这一过程揭示了时间间隔设置（when）、时间发送（sendTime）和启动定时器（startTimer）之间的逻辑关系，清晰地展示了NewTimer函数的完整工作流程。

       状态机部分详细解析了addtimer、deltimer、cleantimers和modtimer等函数的实现。addtimer函数用于将定时器添加至当前P的timer四叉堆中，deltimer负责修改定时器状态，cleantimers用于清除堆顶的定时器，而modtimer则用于修改定时器的多个属性。通过深入分析这些函数的源码，揭示了定时器状态转换的完整流程。

       在清除计时器（cleantimers）和调整计时器（adjusttimers）中，讨论了函数如何处理不同状态的定时器，以及如何在调整定时器时保持堆结构的正确性。这些过程展示了Go语言中定时器管理的精细操作。

       运行计时器（runtimer）部分，探讨了定时器执行的条件以及如何在没有定时器执行或第一个定时器未执行时处理返回值。这一分析深入理解了定时器执行机制。

       最后，文章触及了定时器触发机制与调度器、网络轮询器之间的关系，这部分内容有待进一步整理和补充。文章末尾强调了定时器执行时间误差的来源，并鼓励读者提供反馈，以促进学习和知识共享。

       通过本文，读者能够获得对Go语言定时器实现的深入理解，从数据结构、状态转换到执行机制，全面涵盖了定时器的核心概念。本文章旨在为读者提供一个全面的资源，帮助在实践中更好地应用Go语言定时器功能。

Timer & TimerTask 源码分析

       尽管 Timer 已经在现代 Java 开发中鲜少使用，但其内部结构对理解和实现自动化流程有着重要参考价值。这篇源码分析着重于 Timer 和 TimerTask 的工作原理，它们通过维护一个 TaskQueue，确保任务按照预设时间执行，其中的并发处理策略对初学者极具启发性。

       在 Timer 类中，每个 Timer 实例对应一个单独的线程，这可能导致任务执行顺序受阻。Timer 的生命周期不确定，任务完成后可能不会立即回收，而 ScheduledThreadPoolExecutor 是推荐的替代方案。Timer 是线程安全的，但不保证任务执行的实时性，而是依赖于 wait() 等待机制。TaskQueue 是 TimerThread 的核心，它负责调度任务的执行。

       TimerThread 是负责执行任务的线程，继承自 Thread，其简洁的实现表明了其功能的专注。Timer 的构造器和 schedule 方法提供多种重载形式，而 sched 方法是它们的最终调用者。TimerTask 是一个抽象类，实现了 Runnable，用户需创建其子类并覆盖 run 方法，定义了任务的状态标识和执行时间属性。

       尽管 Timer 已经过时，但理解其内部机制有助于在需要定时任务的场景中找到更高效、可靠的解决方案。

JDK源码分析Timer/TimerTask 源码分析

       在Java中，Timer 类是实现定时任务的常见工具，配合TimerTask 实现定时、延迟或周期性执行。本文将深入剖析其源码结构和工作原理。

       Timer 的核心机制涉及关键类，包括TimerThread、Timer、TimerQueue 和 TimerTask。一个Timer 实例对应一个TimerThread，负责执行任务；Timer拥有一个TimerThread和一个TimerQueue，而TimerQueue中存储了多个TimerTask。这样的关系可以总结为：

       1个 TimerThread -> 1个线程

       1个 Timer -> 持有 TimerThread 和 TimerQueue

       1个 TimerQueue -> 持有多个 TimerTask

       源码分析时，首先创建Timer时，thread和queue会在声明时初始化为final类型，确保它们与Timer的生命周期绑定。接着，任务通过schedule方法进行调度，这个过程会根据TimerTask类型设置不同的period参数。

       TimerTask 是一个实现了Runnable接口的抽象类，子类需实现run方法。TimerTask的类型决定了其执行周期。TimerThread的run方法包含一个死循环，类似Android的Handler机制。

       TimerQueue作为队列，内部使用完全二叉树结构，add和fixUp方法用于维护最小执行时间的节点在队列前端。purge方法执行后，会调用fixDown方法进行调整。

       总之，每个Timer实例由一个线程和一个二叉堆（通过TimerQueue实现）组成，用于管理定时任务的执行顺序。理解这些核心组件的交互，有助于深入理解Timer的工作机制。