## Timer實現原理 每個Go應用程序都有一個協程專門負責管理所有的Timer，這個協程負責監控Timer是否過期，過期后執行一個預定義的動作，這個動作對于Timer而言就是發送當前時間到管道中 源碼包`src/time/sleep.go:Timer`定義了其數據結構： ~~~go type Timer struct { C <-chan Time r runtimeTimer } ~~~ Timer只有兩個成員： * C: 管道，上層應用根據此管道接收事件； * r: runtime定時器，該定時器即系統管理的定時器，對上層應用不可見； 這里應該按照層次來理解Timer數據結構，Timer.C即面向Timer用戶的，Timer.r是面向底層的定時器實現 系統協程把runtimeTimer存放在數組中，并按照`when`字段對所有的runtimeTimer進行堆排序，定時器觸發時執行runtimeTimer中的預定義函數`f`，即完成了一次定時任務 ### runtimeTimer 前面我們說過，創建一個Timer實質上是把一個定時任務交給專門的協程進行監控，這個任務的載體便是`runtimeTimer`，簡單的講，每創建一個Timer意味著創建一個runtimeTimer變量，然后把它交給系統進行監控。我們通過設置runtimeTimer過期后的行為來達到定時的目的。 源碼包`src/time/sleep.go:runtimeTimer`定義了其數據結構： ~~~go type runtimeTimer struct { tb uintptr // 存儲當前定時器的數組地址 i int // 存儲當前定時器的數組下標 when int64 // 當前定時器觸發時間 period int64 // 當前定時器周期觸發間隔 f func(interface{}, uintptr) // 定時器觸發時執行的函數 arg interface{} // 定時器觸發時執行函數傳遞的參數一 seq uintptr // 定時器觸發時執行函數傳遞的參數二(該參數只在網絡收發場景下使用) } ~~~ 其成員如下： * tb: 系統底層存儲runtimeTimer的數組地址； * i: 當前runtimeTimer在tb數組中的下標； * when: 定時器觸發事件的時間； * period: 定時器周期性觸發間隔（對于Timer來說，此值恒為0）； * f: 定時器觸發時執行的回調函數，回調函數接收兩個參數； * arg: 定時器觸發時執行回調函數的參數一； * seq: 定時器觸發時執行回調函數的參數二（Timer并不使用該參數）； ### 創建Timer 我們來看創建Timer的實現，非常簡單： ~~~go func NewTimer(d Duration) *Timer { c := make(chan Time, 1) // 創建一個管道 t := &Timer{ // 構造Timer數據結構 C: c, // 新創建的管道 r: runtimeTimer{ when: when(d), // 觸發時間 f: sendTime, // 觸發后執行函數sendTime arg: c, // 觸發后執行函數sendTime時附帶的參數 }, } startTimer(&t.r) // 此處啟動定時器，只是把runtimeTimer放到系統協程的堆中，由系統協程維護 return t } ~~~ NewTimer()只是構造了一個Timer，然后把Timer.r通過startTimer()交給系統協程維護。 其中when()方法是計算下一次定時器觸發的絕對時間，即當前時間+NewTimer()參數d。 其中sendTime()方法便是定時器觸發時的動作： ~~~go func sendTime(c interface{}, seq uintptr) { select { case c.(chan Time) <- Now(): default: } } ~~~ sendTime接收一個管道作為參數，其主要任務是向管道中寫入當前時間。 創建Timer時生成的管道含有一個緩沖區（`make(chan Time, 1)`），所以Timer觸發時向管道寫入時間永遠不會阻塞，sendTime寫完即退出。 之所以sendTime()使用select并搭配一個空的default分支，是因為后面所要講的Ticker也復用sendTime()，Ticker觸發時也會向管道中寫入時間，但無法保證之前的數據已被取走，所以使用select并搭配一個空的default分支，確保sendTime()不會阻塞，Ticker觸發時，如果管道中還有值，則本次不再向管道中寫入時間，本次觸發的事件直接丟棄。 `startTimer(&t.r)`的具體實現在runtime包，其主要作用是把runtimeTimer寫入到系統協程的數組中，并啟動系統協程（如果系統協程還未開始運行的話）。更詳細的內容，待后面講解系統協程時再介紹。 綜上，創建一個Timer示意圖如下：  ### 停止Timer 停止Timer，只是簡單的把Timer從系統協程中移除。函數主要實現如下： ~~~go func (t *Timer) Stop() bool { return stopTimer(&t.r) } ~~~ stopTimer()即通知系統協程把該Timer移除，即不再監控。系統協程只是移除Timer并不會關閉管道，以避免用戶協程讀取錯誤。 系統協程監控Timer是否需要觸發，Timer觸發后，系統協程會刪除該Timer。所以在Stop()執行時有兩種情況： * Timer還未觸發，系統協程已經刪除該Timer，Stop()返回false； * Timer已經觸發，系統協程還未刪除該Timer，Stop()返回true; 綜上，停止一個Timer示意圖如下：  ### 重置Timer 重置Timer時會先把timer從系統協程中刪除，修改新的時間后重新添加到系統協程中。 重置函數主要實現如下所示： ~~~go func (t *Timer) Reset(d Duration) bool { w := when(d) active := stopTimer(&t.r) t.r.when = w startTimer(&t.r) return active } ~~~ 其返回值與Stop()保持一致，即如果Timer成功停止，則返回true，如果Timer已經觸發，則返回false。 重置一個Timer示意圖如下：  由于新加的Timer時間很可能變化，所以其在系統協程的位置也會發生變化。 需要注意的是，按照官方說明，Reset()應該作用于已經停掉的Timer或者已經觸發的Timer，按照這個約定其返回值將總是返回false，之所以仍然保留是為了保持向前兼容，使用老版本Go編寫的應用不需要因為Go升級而修改代碼。 如果不按照此約定使用Reset()，有可能遇到Reset()和Timer觸發同時執行的情況，此時有可能會收到兩個事件，從而對應用程序造成一些負面影響，使用時一定要注意。 ***** 【總結】 * NewTimer()創建一個新的Timer交給系統協程監控； * Stop()通知系統協程刪除指定的Timer; * Reset()通知系統協程刪除指定的Timer并再添加一個新的Timer；