如何在没有 java.util.Timer 的情况下实现延迟的未来？

Posted 2023-03-23

【中文标题】如何在没有 java.util.Timer 的情况下实现延迟的未来？

【英文标题】：How to implement a delayed future without java.util.Timer?

【发布时间】：2021-06-21 00:30:36

【问题描述】：

我正在编写一个简单的函数来返回一个在给定延迟后完成的Future[Unit]。

def delayedFuture(delay: FiniteDuration): Future[Unit] = 
  val promise = Promise[Unit]()
  val timerTask = new java.util.TimerTask 
    override def run(): Unit = promise.complete(Success(()))
  
  new java.util.Timer().schedule(timerTask, delay.toMillis)
  promise.future

这个实现可能可以工作，但我不喜欢为每次调用创建一个新的Timer，因为每个Timer 实例都会创建一个线程。我可以将Timer 实例作为参数传递给delayedFuture，但我不希望客户端代码知道Timer。所以我想我根本不能使用java.util.Timer。

我想使用ExecutionContext 进行任务调度，也许可以像这样定义delayedFuture：

def delayedFuture(delay: FiniteDuration)
                 (implicit ec: ExecutoionContext): Future[Unit] = ???

在没有java.util.Timer 的情况下像这样实现delayedFuture 的最简单方法是什么？

【问题讨论】：

确实有点复杂——说到定时器，有一些重要的因素会影响系统运行时的性能。支持什么精度？支持什么分辨率？计时器的可扩展性如何（即一次可以轻松处理多少个任务）？定时器的生命周期是如何管理的？ （即如果计时器关闭，计划的事情不会被执行吗？谁关闭了它？）

哇！这是很多问题。不确定我能回答他们...

我知道 :) 这也是为什么我还没有为 Scala Futures 添加内置 Timer 工具的原因。这是一个困难的问题空间——一般地解决。

确实——将事物变成全局变量会使它们的测试变得极其棘手。一个选项是使实现可实例化以进行测试并在其上执行测试。但这意味着将计时器与使用全局计时器的逻辑分开测试。除非在测试期间使用一些巧妙的技巧来用模拟（反射？）替换全局。

不要使用java.util.Timer。它早已被ScheduledExecutorService 取代。您可以创建一个实例，例如通过Executors.newScheduledThreadPool(int) 或Executors.newSingleThreadScheduledExecutor()。

【参考方案1】：

您不需要为每次调用创建一个新的Timer。只需制作一个全球性的。

object Delayed 
  private val timer = new Timer
  def apply[T](delay: Duration)(task: => T): Future[T] = 
    val promise = Promise[T]()
    val tt = new TimerTask 
      override def run(): Unit = promise.success(task)
    
    timer.schedule(tt, delay.toMillis)
    promise.future
  

  def unit(delay: Duration) = apply[Unit](delay)  () 

然后，Delayed.unit(10 seconds) 会为您提供一个在 10 秒内满足的未来单元。

【讨论】：

嗯...我担心这段代码是不可测试的:((因为java.util.Timer使用系统时钟...

@Michael 是的，这是一个示例，用于说明如何在每次需要计时器时不创建计时器实例。为了使其可测试，需要付出一些额外的努力（使其成为一个类，以timer 作为参数），然后让对象扩展它，传递系统计时器用于产品，并在测试中使用模拟计时器创建实例。相当标准的东西，没有火箭科学。

你是对的。它不应该很复杂。谢谢。

【参考方案2】：

您可以使用 Java 的ScheduledExecutorServices 之一，例如创建一个单线程池并仅用于调度：

val svc = new ScheduledThreadPoolExecutor(1, (r: Runnable) => 
    val t = new Thread(r)
    t.setName("future-delayer")
    t.setDaemon(true) // don't hog the app with this thread existing
    t
)

def delayedFuture(d: FiniteDuration) = 
  val p = Promise[Unit]()
  svc.schedule(() => p.success(()), d.length, d.unit)
  p.future

【讨论】：

这个回复回答了这个问题，但我猜delayedFuture 应该接收ScheduledExecutorService 作为参数，但我不希望客户端代码知道ScheduledExecutorService。我应该澄清这个问题......

我建议您将一个作为私有 val 隐藏在具有 delayedFuture 的对象中。你不能单独使用ExecutionContext。在monix async/effect 库中，我们推出了自己的Scheduler 类型，因此我们处理延迟的方式与我在这里发布的非常相似——我们将EC 与可以进行调度的东西结合起来，例如一个线程调度的执行器。

另外值得注意的是，futures 将快速切换到在下一次.map/.flatMap 调用时提供的 ExecutionContext，这样除了调度之外不会占用一个线程。

如果我有一个具有delayedFuture 的对象，我想我会使用java.util.Timer。

据我了解，您建议创建object DelayedFutureFactory private val svc: ScheduledThreadPoolExecutor = ???; def delayedFuture(delay: FiniteDuration): Future[Unit] = ??? 好的。也许这就是解决方案...