storm定时器timer源码分析-timer.clj
storm定时器与java.util.Timer定时器比较相似。java.util.Timer定时器实际上是个线程，定时调度所拥有的TimerTasks；storm定时器也有一个线程负责调度所拥有的"定时任务"。storm定时器的"定时任务"是一个vector类型的数据[time, callback, uuid]，内有会有三个值，分别是时间、函数、和uuid，很好理解，时间表示该定时任务什么时候执行，函数表示要执行的函数，uuid用于标识该"定时任务"。"定时任务"被存放到定时器的PriorityQueue队列中（和PriorityBlockingQueue区别，在于没有阻塞机制，不是线程安全的）。优先级队列是堆数据结构的典型应用，如果不提供Comparator的话，优先队列中元素默认按自然顺序排列，也就是数字默认是小的在队列头，字符串则按字典序排列（参阅 Comparable），也可以根据 Comparator 来指定，这取决于使用哪种构造方法。优先级队列不允许null元素。依靠自然排序的优先级队列还不允许插入不可比较的对象（这样做可能导致 ClassCastException）。当然也可以自己重新实现Comparator接口, 比如storm定时器就用reify重新实现了Comparator接口。storm定时器的执行过程比较简单，通过timer-thread，不断检查PriorityQueue里面时间最小的"定时任务"是否已经可以触发了， 如果可以（当前时间>=执行时间），就poll出来，调用callback，并sleep。storm定时器相关的函数均定义在timer.clj文件中，storm定时器是由mk-timer函数创建的，mk-timer函数定义如下：
mk-timer函数
;; kill-fn函数会在timer-thread发生exception的时候被调用，timer-name标识定时器的名称
(defnk mk-timer [:kill-fn (fn [& _] ) :timer-name nil]
;; queue绑定PriorityQueue队列，创建PriorityQueue队列时指定队列初始容量为10，并指定一个Comparator比 ;;较器，Comparator比较器比较"定时任务"执行时间的大小，这样每次poll出执行时间最小的"定时任务"，
;; PriorityQueue队列是一个依赖执行时间的小顶堆
(let [queue (PriorityQueue. 10 (reify Comparator
(compare
[this o1 o2]
(- (first o1) (first o2)))
(equals
[this obj]
true)))
;; active标识timer-thread是"active"的
active (atom true)
;; 创建一个锁，因为PriorityQueue并不是线程安全的，所以通过这个锁，可以使多线程互斥访问PriorityQueue
lock (Object.)
;; notifier是一个java信号量，初始值为0，notifier信号量的主要功能就是当我们调用cancel-timer函数中断 ;; 一个timer-thread时，等待timer-thread结束，当timer-thread结束前会release notifier信号量
notifier (Semaphore. 0)
;; thread-name绑定timer-thread线程名，没有指定时默认为"timer"
thread-name (if timer-name timer-name "timer")
;; timer-thread线程
timer-thread (Thread.
(fn []
;; 当timer-thread为"active"即active=true时，进入while循环
(while @active
(try
;; peek函数从PriorityQueue获取执行时间最小的"定时任务"，但并不出队列。time-mil ;; lis绑定执行时间，elem绑定"定时任务"数据
(let [[time-millis _ _ :as elem] (locking lock (.peek queue))]
;; 如果elem不为nil且当前时间>=执行时间，那么先加锁，然后poll出该"定时任务"， ;; 并将"定时任务"的callback函数绑定到afn，最后调用该函数；否则判断time-millis ;; 是否为nil。
;; 我们可以发现该定时器是软时间执行"定时任务"的，也就是说"定时任务"有可能被延 ;; 迟执行，同时如果afn函数执行时间比较长，那么会影响下一个"定时任务"的执行
(if (and elem (>= (current-time-millis) time-millis))
;; It is imperative to not run the function
;; inside the timer lock. Otherwise, it is
;; possible to deadlock if the fn deals with
;; other locks, like the submit lock.
(let [afn (locking lock (second (.poll queue)))]
;; 执行"定时任务"的callback函数
(afn))
;; 该if语句是上面if语句的else分支，判断time-millis是否为nil，如果time-mill ;; is不为nil，则timer-thread线程sleep(执行时间-当前时间)；否则sleep(1000) ;; 表明PriorityQueue中没有"定时任务"
(if time-millis
;; If any events are scheduled, sleep until
;; event generation. If any recurring events
;; are scheduled then we will always go
;; through this branch, sleeping only the
;; exact necessary amount of time.
(Time/sleep (- time-millis (current-time-millis)))
;; Otherwise poll to see if any new event
;; was scheduled. This is, in essence, the
;; response time for detecting any new event
;; schedulings when there are no scheduled
;; events.
(Time/sleep 1000))))
(catch Throwable t
;; Because the interrupted exception can be
;; wrapped in a RuntimeException.
;; 检查是否是InterruptedException，如果是InterruptedException，说明线程是由 ;; 于接收interrupt信号而中断的，不做异常处理，否则调用kill-fn函数、修改线程 ;; 状态并抛出该异常
(when-not (exception-cause? InterruptedException t)
(kill-fn t)
(reset! active false)
(throw t)))))
;; release notifier信号量，标识timer—thread运行结束
(.release notifier)) thread-name)]
;; 设置timer-thread为守护线程
(.setDaemon timer-thread true)
;; 设置timer-thread为最高优先级
(.setPriority timer-thread Thread/MAX_PRIORITY)
;; 启动timer-thread线程
(.start timer-thread)
;; 返回该定时器的"属性"
{:timer-thread timer-thread
:queue queue
:active active
:lock lock
:cancel-notifier notifier}))
我们可以通过调用cancel-timer函数中断一个timer-thread线程，cancel-timer函数定义如下：
cancel-timer函数
(defn cancel-timer [timer] ;; 检查timer状态是否是"active"，如果不是则抛出异常 (check-active! timer) ;; 加锁 (locking (:lock timer) ;; 将timer的状态active设置成false，即"dead" (reset! (:active timer) false) ;; 调用interrupt方法，中断线程，通过mk-timer函数我们可以知道在线程的run方法内调用了sleep方法， ;; 当接收到中断新号后会抛出InterruptedException异常使线程退出 (.interrupt (:timer-thread timer))) ;; acquire timer中的notifier信号量，因为只有当线程结束前才会release notifier信号量，所以此处是等待线程;;; 结束 (.acquire (:cancel-notifier timer)))
check-active!函数定义如下：
check-active!函数
(defn- check-active! [timer] (when-not @(:active timer) (throw (IllegalStateException. "Timer is not active"))))
通过调用schedule函数和schedule-recurring函数我们可以向storm定时器中添加"定时任务"。schedule函数定义如下：
schedule函数
(defnk schedule ;; timer绑定定时器，delay-secs绑定"定时任务"相对当前时间的延迟时间，afn绑定callback函数，check-active是;; 否需要检查定时器 [timer delay-secs afn :check-active true] ;; 检查定时器状态 (when check-active (check-active! timer)) (let [id (uuid) ^PriorityQueue queue (:queue timer)] ;; 加锁，执行时间=当前时间+延迟时间，将"定时任务"的vector类型数据添加到PriorityQueue队列中 (locking (:lock timer) (.add queue [(+ (current-time-millis) (secs-to-millis-long delay-secs)) afn id]))))
schedule-recurring函数定义如下：
chedule-recurring函数也很简单，与schedule函数的区别就是在"定时任务"的callback函数中又添加了一个相同的"定时任务"。schedule函数的语义可以理解成向定时器添加
一个"一次性任务"，schedule-recurring函数的语义可以理解成向定时器添加"一个周期执行的定时任务"（开始执行时间=当前时间+延迟时间，然后每隔recur-secs执行一次）
schedule-recurring函数
(defn schedule-recurring [timer delay-secs recur-secs afn] (schedule timer delay-secs (fn this [] (afn) ; This avoids a race condition with cancel-timer. (schedule timer recur-secs this :check-active false))))
nimbus检查心跳和重分配任务的实现就是通过schedule-recurring函数向storm定时器添加了一个"周期任务"实现的。
(schedule-recurring (:timer nimbus) 0 (conf NIMBUS-MONITOR-FREQ-SECS) (fn [] (when (conf NIMBUS-REASSIGN) (locking (:submit-lock nimbus) (mk-assignments nimbus))) (do-cleanup nimbus) ))