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【Go底层】time包中Timer定时器原理

article 2025/3/3 18:26:07

1、背景

之前讲过Ticker定时器，每隔一段时间往通道写入当前时间。time包中还提供了另一种定时器：Timer，与Ticker不同的是，Timer只会执行一次，但是也有办法定时间隔执行，下面我们来大概理解一下其实现原理。

2、go版本

$ go version
go version go1.21.4 windows/386

3、源码解释

【1】Timer结构

Timer底层结构如下：

type Timer struct {
	C <-chan Time   //只读的时间通道
	r runtimeTimer  //底层定时结构
}

runtimeTimer结构如下：

type runtimeTimer struct {
	pp       uintptr
	when     int64    //什么时候执行任务
	period   int64    //与Ticker的区别就是没用此字段
	f        func(any, uintptr) 
	arg      any
	seq      uintptr
	nextwhen int64
	status   uint32
}

Timer结构和Ticker一模一样，没什么区别。

【2】NewTimer函数解释

初始化一个Timer对象用的函数是NewTimer，源码如下：

func NewTimer(d Duration) *Timer {
	c := make(chan Time, 1)
	t := &Timer{
		C: c,
		r: runtimeTimer{
			when: when(d),
			f:    sendTime,
			arg:  c,
		},
	}
	startTimer(&t.r)
	return t
}

看的出来与Ticker的唯一区别就是没有赋值period字段，所以不会像Ticker一样每隔一段时间往通道写数据，这就是Timer只会往通道写一次数据的原因。

【3】After和AfterFunc函数解释

TImer定时器我们经常使用的2个函数就是After和AfterFunc，源码如下：

func After(d Duration) <-chan Time {
	return NewTimer(d).C
}

func AfterFunc(d Duration, f func()) *Timer {
	t := &Timer{
		r: runtimeTimer{
			when: when(d),
			f:    goFunc,
			arg:  f,
		},
	}
	startTimer(&t.r)
	return t
}

能看出来After函数就是将TImer中的只读通道作为返回值，我们能直接从这个通道中读取执行一次任务的时间，AfterFunc就是到达指定时间之后执行我们自定义的函数。

4、Timer定时间隔执行任务

利用Timer对象提供的Reset函数就可以实现定时执行任务的功能，示例代码如下：

func main() {
	timer := time.NewTimer(5 * time.Second)

	for {
		t := <-timer.C

		logger.Info("exec task", zap.Time("t", t))

		timer.Reset(5 * time.Second)
	}
}

控制台输出：

[2024-12-01 13:37:36.778] | INFO  | Goroutine:1  | [chan_demo/main.go:110]      | exec task | {"t": "[2024-12-01 13:37:36.778]"}
[2024-12-01 13:37:41.830] | INFO  | Goroutine:1  | [chan_demo/main.go:110]      | exec task | {"t": "[2024-12-01 13:37:41.830]"}
[2024-12-01 13:37:46.833] | INFO  | Goroutine:1  | [chan_demo/main.go:110]      | exec task | {"t": "[2024-12-01 13:37:46.833]"}
[2024-12-01 13:37:51.842] | INFO  | Goroutine:1  | [chan_demo/main.go:110]      | exec task | {"t": "[2024-12-01 13:37:51.842]"}