Android Timer:系统时间同步后引起的计时间隔异常
Android开发中，我们通常会使用Timer/TimerTask实现计时器轮询，但轮询的任务执行间隔在系统完成时间同步后，会发生一些诡异的问题：
1. 莫名同时发生两次时间相同的TimerTask调用，引起服务端的业务逻辑异常；
2. TimerTask轮询时间间隔为0，导致终端陷入死循环；
为了找到具体的原因，今天特意分析了一下Android Timer的源码：
A. scheduleAtFixedRate函数：
public void scheduleAtFixedRate(TimerTask task,long delay,long period) {
if (delay <0)
throw new IllegalArgumentException("Negative delay.");
if (period <=0)
throw new IllegalArgumentException("Non-positive period.");
sched(task,System.currentTimeMillis()+delay, period); //System.currentTimeMillis()+delay:Task的延迟执行时间是当前系统时间+延时；
}
B. sched函数：
private void sched(TimerTask task,long time,long period) {
if (time <0)
throw new IllegalArgumentException("Illegal execution time.");
// Constrain value of period sufficiently to prevent numeric
// overflow while still being effectively infinitely large.
if (Math.abs(period) > (Long.MAX_VALUE >>1))
period >>=1;
synchronized(queue) {
if (!thread.newTasksMayBeScheduled)
throw new IllegalStateException("Timer already cancelled.");
synchronized(task.lock) {
if (task.state !=TimerTask.VIRGIN)
throw new IllegalStateException(
"Task already scheduled or cancelled");
//这里设置了Task的下次执行时间：System.currentTimeMillis()+delay，即当前系统时间+延时
task.nextExecutionTime = time;
//轮询间隔
task.period = period;
task.state =TimerTask.SCHEDULED;
}
queue.add(task);
if (queue.getMin() == task)
queue.notify();
}
}
C.timer中Task的执行过程
private void mainLoop() {
while (true) {
try {
TimerTask task;
boolean taskFired;
synchronized(queue) {
// Wait for queue to become non-empty
while (queue.isEmpty() &&newTasksMayBeScheduled)
queue.wait();
if (queue.isEmpty())
break;// Queue is empty and will forever remain; die
// Queue nonempty; look at first evt and do the right thing
long currentTime,executionTime;
task =queue.getMin();
synchronized(task.lock) {
if (task.state ==TimerTask.CANCELLED) {
queue.removeMin();
continue;// No action required, poll queue again
}
currentTime =System.currentTimeMillis();
executionTime =task.nextExecutionTime;
//判断是否运行Task，如果Task的计划运行时间小于等于当前时间，需要执行Task任务。
//当Timer设置轮询任务时，如果那一刻的系统时间是0，而此刻完成了系统时间同步[获得了当前时间]，那么Task任务就会立刻执行。
if (taskFired = (executionTime<=currentTime)) {
if (task.period ==0) {// Non-repeating, remove
queue.removeMin();
task.state =TimerTask.EXECUTED;
}else {// Repeating task, reschedule
//这里会设置下一次Task的执行时间，executionTime +task.period，即当前Task的计划时间+间隔。所以，Timer设置轮询任务时系统时间是0，那么就需要计划时间+若干个时间间隔，直到超过当前系统时间才会停止执行Task任务。就会看到Task任务被死循环似的执行，直至系统崩溃。
queue.rescheduleMin(
task.period<0 ?currentTime -task.period
:executionTime +task.period);
}
}
}
if (!taskFired)// Task hasn't yet fired; wait
queue.wait(executionTime -currentTime);
}
if (taskFired)// Task fired; run it, holding no locks
task.run();
}catch(InterruptedException e) {
}
}
}
总结，这个Timer的实现逻辑，在Android 4.2开始就这样了。这就解释了为什么系统时间同步会影响Timer的Task执行周期。
解决方案：
1. TimerTask执行时，检查本次系统时间与前次系统时间的差，如果时间差为0或者不满足间隔阈值，即判定Timer计时间隔异常，需要重新建立Timer。
2. 使用线程的Sleep做计时间隔设置。
