## Timer实现原理 每个Go应用程序都有一个协程专门负责管理所有的Timer，这个协程负责监控Timer是否过期，过期后执行一个预定义的动作，这个动作对于Timer而言就是发送当前时间到管道中 源码包`src/time/sleep.go:Timer`定义了其数据结构： ~~~go type Timer struct { C <-chan Time r runtimeTimer } ~~~ Timer只有两个成员： * C: 管道，上层应用根据此管道接收事件； * r: runtime定时器，该定时器即系统管理的定时器，对上层应用不可见； 这里应该按照层次来理解Timer数据结构，Timer.C即面向Timer用户的，Timer.r是面向底层的定时器实现 系统协程把runtimeTimer存放在数组中，并按照`when`字段对所有的runtimeTimer进行堆排序，定时器触发时执行runtimeTimer中的预定义函数`f`，即完成了一次定时任务 ### runtimeTimer 前面我们说过，创建一个Timer实质上是把一个定时任务交给专门的协程进行监控，这个任务的载体便是`runtimeTimer`，简单的讲，每创建一个Timer意味着创建一个runtimeTimer变量，然后把它交给系统进行监控。我们通过设置runtimeTimer过期后的行为来达到定时的目的。 源码包`src/time/sleep.go:runtimeTimer`定义了其数据结构： ~~~go type runtimeTimer struct { tb uintptr // 存储当前定时器的数组地址 i int // 存储当前定时器的数组下标 when int64 // 当前定时器触发时间 period int64 // 当前定时器周期触发间隔 f func(interface{}, uintptr) // 定时器触发时执行的函数 arg interface{} // 定时器触发时执行函数传递的参数一 seq uintptr // 定时器触发时执行函数传递的参数二(该参数只在网络收发场景下使用) } ~~~ 其成员如下： * tb: 系统底层存储runtimeTimer的数组地址； * i: 当前runtimeTimer在tb数组中的下标； * when: 定时器触发事件的时间； * period: 定时器周期性触发间隔（对于Timer来说，此值恒为0）； * f: 定时器触发时执行的回调函数，回调函数接收两个参数； * arg: 定时器触发时执行回调函数的参数一； * seq: 定时器触发时执行回调函数的参数二（Timer并不使用该参数）； ### 创建Timer 我们来看创建Timer的实现，非常简单： ~~~go func NewTimer(d Duration) *Timer { c := make(chan Time, 1) // 创建一个管道 t := &Timer{ // 构造Timer数据结构 C: c, // 新创建的管道 r: runtimeTimer{ when: when(d), // 触发时间 f: sendTime, // 触发后执行函数sendTime arg: c, // 触发后执行函数sendTime时附带的参数 }, } startTimer(&t.r) // 此处启动定时器，只是把runtimeTimer放到系统协程的堆中，由系统协程维护 return t } ~~~ NewTimer()只是构造了一个Timer，然后把Timer.r通过startTimer()交给系统协程维护。 其中when()方法是计算下一次定时器触发的绝对时间，即当前时间+NewTimer()参数d。 其中sendTime()方法便是定时器触发时的动作： ~~~go func sendTime(c interface{}, seq uintptr) { select { case c.(chan Time) <- Now(): default: } } ~~~ sendTime接收一个管道作为参数，其主要任务是向管道中写入当前时间。 创建Timer时生成的管道含有一个缓冲区（`make(chan Time, 1)`），所以Timer触发时向管道写入时间永远不会阻塞，sendTime写完即退出。 之所以sendTime()使用select并搭配一个空的default分支，是因为后面所要讲的Ticker也复用sendTime()，Ticker触发时也会向管道中写入时间，但无法保证之前的数据已被取走，所以使用select并搭配一个空的default分支，确保sendTime()不会阻塞，Ticker触发时，如果管道中还有值，则本次不再向管道中写入时间，本次触发的事件直接丢弃。 `startTimer(&t.r)`的具体实现在runtime包，其主要作用是把runtimeTimer写入到系统协程的数组中，并启动系统协程（如果系统协程还未开始运行的话）。更详细的内容，待后面讲解系统协程时再介绍。 综上，创建一个Timer示意图如下：  ### 停止Timer 停止Timer，只是简单的把Timer从系统协程中移除。函数主要实现如下： ~~~go func (t *Timer) Stop() bool { return stopTimer(&t.r) } ~~~ stopTimer()即通知系统协程把该Timer移除，即不再监控。系统协程只是移除Timer并不会关闭管道，以避免用户协程读取错误。 系统协程监控Timer是否需要触发，Timer触发后，系统协程会删除该Timer。所以在Stop()执行时有两种情况： * Timer还未触发，系统协程已经删除该Timer，Stop()返回false； * Timer已经触发，系统协程还未删除该Timer，Stop()返回true; 综上，停止一个Timer示意图如下：  ### 重置Timer 重置Timer时会先把timer从系统协程中删除，修改新的时间后重新添加到系统协程中。 重置函数主要实现如下所示： ~~~go func (t *Timer) Reset(d Duration) bool { w := when(d) active := stopTimer(&t.r) t.r.when = w startTimer(&t.r) return active } ~~~ 其返回值与Stop()保持一致，即如果Timer成功停止，则返回true，如果Timer已经触发，则返回false。 重置一个Timer示意图如下：  由于新加的Timer时间很可能变化，所以其在系统协程的位置也会发生变化。 需要注意的是，按照官方说明，Reset()应该作用于已经停掉的Timer或者已经触发的Timer，按照这个约定其返回值将总是返回false，之所以仍然保留是为了保持向前兼容，使用老版本Go编写的应用不需要因为Go升级而修改代码。 如果不按照此约定使用Reset()，有可能遇到Reset()和Timer触发同时执行的情况，此时有可能会收到两个事件，从而对应用程序造成一些负面影响，使用时一定要注意。 ***** 【总结】 * NewTimer()创建一个新的Timer交给系统协程监控； * Stop()通知系统协程删除指定的Timer; * Reset()通知系统协程删除指定的Timer并再添加一个新的Timer；