Java Timer 定時器完整指南：從基礎到企業級應用

Timer 核心類別結構

• java.util.Timer：排程器，維護任務隊列，單一背景執行緒循環執行
• java.util.TimerTask：抽象類別，實現 Runnable，需重寫 run() 定義任務邏輯

四種排程模式完整解析

實戰程式碼範例

基礎延遲任務

public class DelayedTaskDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Timer timer = new Timer();
        
        // 3 秒後執行一次
        timer.schedule(new TimerTask() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("延遲任務執行: " + new Date());
            }
        }, 3000);
        
        // 主執行緒等待，否則 JVM 可能退出
        try { Thread.sleep(5000); } catch (InterruptedException e) {}
        timer.cancel(); // 釋放資源
    }
}

週期性任務

public class PeriodicTaskDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Timer timer = new Timer();
        
        // 立即啟動，每 2 秒執行一次
        timer.scheduleAtFixedRate(new TimerTask() {
            int count = 0;
            @Override
            public void run() {
                System.out.printf("週期任務 #%d: %s%n", ++count, new Date());
                if (count >= 5) {
                    timer.cancel(); // 任務內部取消排程器
                }
            }
        }, 0, 2000);
    }
}

指定時間執行

public class FixedTimeTaskDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Timer timer = new Timer();
        
        // 計算下一個整點時間
        Calendar cal = Calendar.getInstance();
        cal.add(Calendar.HOUR, 1);
        cal.set(Calendar.MINUTE, 0);
        cal.set(Calendar.SECOND, 0);
        cal.set(Calendar.MILLISECOND, 0);
        Date nextHour = cal.getTime();
        
        timer.schedule(new TimerTask() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("整點報時: " + new Date());
            }
        }, nextHour, 3600_000); // 之後每小時執行
    }
}

Timer 關鍵特性與限制

企業級應用：Web 專案整合

ServletContextListener 啟動排程

@WebListener
public class SchedulerInitializer implements ServletContextListener {
    private Timer timer;
    
    @Override
    public void contextInitialized(ServletContextEvent sce) {
        timer = new Timer(true); // daemon 執行緒，不阻止 JVM 關閉
        
        // 每日清理過期 Session
        timer.scheduleAtFixedRate(new TimerTask() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    SessionCleaner.cleanExpiredSessions();
                } catch (Exception e) {
                    // 必須捕獲異常，防止 Timer 執行緒死亡
                    log.error("Session 清理失敗", e);
                }
            }
        }, calculateFirstMidnight(), 24 * 3600_000);
    }
    
    @Override
    public void contextDestroyed(ServletContextEvent sce) {
        timer.cancel(); // 優雅關閉
    }
    
    private Date calculateFirstMidnight() { /* 計算下一個零點 */ }
}

現代替代方案對比

Spring Boot 整合範例

@Configuration
@EnableScheduling
public class SchedulerConfig implements SchedulingConfigurer {
    @Override
    public void configureTasks(ScheduledTaskRegistrar registrar) {
        registrar.setScheduler(Executors.newScheduledThreadPool(10));
    }
}

@Component
public class BusinessScheduler {
    // 每日 02:00 執行
    @Scheduled(cron = "0 0 2 * * ?")
    public void dailyReport() {
        reportService.generateDailyReport();
    }
    
    // 固定頻率 5 分鐘
    @Scheduled(fixedRate = 5 * 60 * 1000)
    public void healthCheck() {
        monitorService.checkSystemHealth();
    }
}

最佳實踐總結

1. 任務邏輯務必 try-catch：防止單一任務異常導致整個 Timer 失效
2. 使用 daemon 執行緒：new Timer(true)，不阻塞 JVM 關閉
3. 避免長時間任務：耗時操作提交到執行緒池異步處理
4. 優雅關閉：timer.cancel() + timer.purge() 清除已取消任務
5. 生產環境首選 Spring @Scheduled 或 Quartz：功能完善、社群活躍