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J2ME TimerTask 深度解析：從基礎用法到遊戲循環架構

編輯：J2ME

為什麼選 TimerTask 而非 Thread？

J2ME 裝置 CPU 慢、記憶體少，手動管理執行緒池、同步鎖、睡眠喚醒極易出錯。java.util.Timer + TimerTask 提供單執行緒排程，任務依序執行、無需同步、資源佔用極低，是 MIDP 遊戲主循環的首選。

基礎 API 快速查閱

Timer timer = new Timer();
// 一次性執行：500ms 後執行
timer.schedule(new MyTask(), 500);
// 週期性執行：首次 1s 後，之後每 20s
timer.schedule(new MyTask(), 1000, 20000);
// 固定頻率執行：以 scheduled time 為基準（適合計時器）
timer.scheduleAtFixedRate(task, delay, period);
// 取消單一任務
task.cancel();
// 取消整個 Timer（會清除佇列所有任務）
timer.cancel();

關鍵特性：所有任務共用同一背景執行緒；若某任務 run() 耗時過長，後續任務會排隊延遲；不保證精確觸發時間，僅保證順序。

實戰封裝：狀態驅動的遊戲任務

1. 通用任務包裝器

public class GameTask extends TimerTask {
    private final GameObject target;
    public GameTask(GameObject obj) { this.target = obj; }
    public void run() { target.gameTask(); }
}

2. 遊戲物件介面

public interface GameObject {
    void gameTask();  // 由 TimerTask 呼叫
}

3. Canvas 實作狀態機

public class GameCanvas extends FullCanvas implements GameObject {
    private static Timer timer;
    private static byte state;  // 0=開場, 1=主選單, 2=遊戲中...

    public void gameTask() {
        switch (state) {
            case 0: introTask(); break;
            case 1: menuTask(); break;
            case 2: playTask(); break;
        }
    }

    // 例：閃爍效果每 500ms 切換
    private void menuTask() {
        flash = !flash;
        repaint();
        timer.schedule(new GameTask(this), 500L);  // 遞迴排程
    }

    // 按鍵切換狀態
    protected void keyPressed(int keyCode) {
        switch (state) {
            case 1: menuKey(keyCode); break;
            case 2: playKey(keyCode); break;
        }
    }

    private void menuKey(int keyCode) {
        if (keyCode == -7) {  // 確認鍵
            timer.cancel();
            state = 2;
            repaint();
            new Timer().schedule(new GameTask(this), 500L);
        }
    }

    protected void paint(Graphics g) {
        switch (state) {
            case 0: drawIntro(g); break;
            case 1: drawMenu(g); break;
            case 2: drawPlay(g); break;
        }
    }
}

進階模式：固定時間步長遊戲循環

遞迴 schedule 易產生累積誤差。專業遊戲採用固定時間步長 + 積累器：

public class FixedStepGameLoop extends TimerTask {
    private static final long STEP_MS = 16; // ~60 FPS
    private long accumulator = 0;
    private long lastTime = System.currentTimeMillis();

    public void run() {
        long now = System.currentTimeMillis();
        long delta = now - lastTime;
        lastTime = now;
        accumulator += delta;

        while (accumulator >= STEP_MS) {
            update(STEP_MS);  // 邏輯更新
            accumulator -= STEP_MS;
        }
        render();             // 渲染（可變幀率）
        // 下一幀排程
        timer.schedule(this, STEP_MS);
    }
}

避坑指南

坑點	症狀	對策
run() 耗時 > period	幀率崩塌、輸入延遲	邏輯/渲染分離；耗時操作放入獨立執行緒
多 Timer 競爭	同步問題、CPU 爭搶	全程式單一 Timer；任務內部用狀態機分流
cancel() 後重用 Timer	IllegalStateException	新建 Timer 實例；或用 `purge()` 清理已取消任務
裝置睡眠/來電中斷	Timer 暫停、時間跳躍	在 `pauseApp()` 記錄時間戳，`startApp()` 校正 accumulator