1 /*
2  * Copyright (c) 1999, 2017, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
3  * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS FILE HEADER.
4  *
5  * This code is free software; you can redistribute it and/or modify it
6  * under the terms of the GNU General Public License version 2 only, as
7  * published by the Free Software Foundation.  Oracle designates this
8  * particular file as subject to the "Classpath" exception as provided
9  * by Oracle in the LICENSE file that accompanied this code.
10  *
11  * This code is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
12  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
13  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
14  * version 2 for more details (a copy is included in the LICENSE file that
15  * accompanied this code).
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU General Public License version
18  * 2 along with this work; if not, write to the Free Software Foundation,
19  * Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
20  *
21  * Please contact Oracle, 500 Oracle Parkway, Redwood Shores, CA 94065 USA
22  * or visit www.oracle.com if you need additional information or have any
23  * questions.
24  */

25
26 package java.util;
27 import java.util.Date;
28 import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
29
30 /**
31  * A facility for threads to schedule tasks for future execution in a
32  * background thread.  Tasks may be scheduled for one-time execution, or for
33  * repeated execution at regular intervals.
34  *
35  * <p>Corresponding to each {@code Timer} object is a single background
36  * thread that is used to execute all of the timer's tasks, sequentially.
37  * Timer tasks should complete quickly.  If a timer task takes excessive time
38  * to complete, it "hogs" the timer's task execution thread.  This can, in
39  * turn, delay the execution of subsequent tasks, which may "bunch up" and
40  * execute in rapid succession when (and if) the offending task finally
41  * completes.
42  *
43  * <p>After the last live reference to a {@code Timer} object goes away
44  * <i>and</i> all outstanding tasks have completed execution, the timer's task
45  * execution thread terminates gracefully (and becomes subject to garbage
46  * collection).  However, this can take arbitrarily long to occur.  By
47  * default, the task execution thread does not run as a <i>daemon thread</i>,
48  * so it is capable of keeping an application from terminating.  If a caller
49  * wants to terminate a timer's task execution thread rapidly, the caller
50  * should invoke the timer's {@code cancel} method.
51  *
52  * <p>If the timer's task execution thread terminates unexpectedly, for
53  * example, because its {@code stop} method is invoked, any further
54  * attempt to schedule a task on the timer will result in an
55  * {@code IllegalStateException}, as if the timer's {@code cancel}
56  * method had been invoked.
57  *
58  * <p>This class is thread-safe: multiple threads can share a single
59  * {@code Timer} object without the need for external synchronization.
60  *
61  * <p>This class does <i>not</i> offer real-time guarantees: it schedules
62  * tasks using the {@code Object.wait(long)} method.
63  *
64  * <p>Java 5.0 introduced the {@code java.util.concurrent} package and
65  * one of the concurrency utilities therein is the {@link
66  * java.util.concurrent.ScheduledThreadPoolExecutor
67  * ScheduledThreadPoolExecutor} which is a thread pool for repeatedly
68  * executing tasks at a given rate or delay.  It is effectively a more
69  * versatile replacement for the {@code Timer}/{@code TimerTask}
70  * combination, as it allows multiple service threads, accepts various
71  * time units, and doesn't require subclassing {@code TimerTask} (just
72  * implement {@code Runnable}).  Configuring {@code
73  * ScheduledThreadPoolExecutor} with one thread makes it equivalent to
74  * {@code Timer}.
75  *
76  * <p>Implementation note: This class scales to large numbers of concurrently
77  * scheduled tasks (thousands should present no problem).  Internally,
78  * it uses a binary heap to represent its task queue, so the cost to schedule
79  * a task is O(log n), where n is the number of concurrently scheduled tasks.
80  *
81  * <p>Implementation note: All constructors start a timer thread.
82  *
83  * @author  Josh Bloch
84  * @see     TimerTask
85  * @see     Object#wait(long)
86  * @since   1.3
87  */

88
89 public class Timer {
90     /**
91      * The timer task queue.  This data structure is shared with the timer
92      * thread.  The timer produces tasks, via its various schedule calls,
93      * and the timer thread consumes, executing timer tasks as appropriate,
94      * and removing them from the queue when they're obsolete.
95      */

96     private final TaskQueue queue = new TaskQueue();
97
98     /**
99      * The timer thread.
100      */

101     private final TimerThread thread = new TimerThread(queue);
102
103     /**
104      * This object causes the timer's task execution thread to exit
105      * gracefully when there are no live references to the Timer object and no
106      * tasks in the timer queue.  It is used in preference to a finalizer on
107      * Timer as such a finalizer would be susceptible to a subclass's
108      * finalizer forgetting to call it.
109      */

110     private final Object threadReaper = new Object() {
111         @SuppressWarnings("deprecation")
112         protected void finalize() throws Throwable {
113             synchronized(queue) {
114                 thread.newTasksMayBeScheduled = false;
115                 queue.notify(); // In case queue is empty.
116             }
117         }
118     };
119
120     /**
121      * This ID is used to generate thread names.
122      */

123     private static final AtomicInteger nextSerialNumber = new AtomicInteger(0);
124     private static int serialNumber() {
125         return nextSerialNumber.getAndIncrement();
126     }
127
128     /**
129      * Creates a new timer.  The associated thread does <i>not</i>
130      * {@linkplain Thread#setDaemon run as a daemon}.
131      */

132     public Timer() {
133         this("Timer-" + serialNumber());
134     }
135
136     /**
137      * Creates a new timer whose associated thread may be specified to
138      * {@linkplain Thread#setDaemon run as a daemon}.
139      * A daemon thread is called for if the timer will be used to
140      * schedule repeating "maintenance activities", which must be
141      * performed as long as the application is running, but should not
142      * prolong the lifetime of the application.
143      *
144      * @param isDaemon true if the associated thread should run as a daemon.
145      */

146     public Timer(boolean isDaemon) {
147         this("Timer-" + serialNumber(), isDaemon);
148     }
149
150     /**
151      * Creates a new timer whose associated thread has the specified name.
152      * The associated thread does <i>not</i>
153      * {@linkplain Thread#setDaemon run as a daemon}.
154      *
155      * @param name the name of the associated thread
156      * @throws NullPointerException if {@code name} is null
157      * @since 1.5
158      */

159     public Timer(String name) {
160         thread.setName(name);
161         thread.start();
162     }
163
164     /**
165      * Creates a new timer whose associated thread has the specified name,
166      * and may be specified to
167      * {@linkplain Thread#setDaemon run as a daemon}.
168      *
169      * @param name the name of the associated thread
170      * @param isDaemon true if the associated thread should run as a daemon
171      * @throws NullPointerException if {@code name} is null
172      * @since 1.5
173      */

174     public Timer(String name, boolean isDaemon) {
175         thread.setName(name);
176         thread.setDaemon(isDaemon);
177         thread.start();
178     }
179
180     /**
181      * Schedules the specified task for execution after the specified delay.
182      *
183      * @param task  task to be scheduled.
184      * @param delay delay in milliseconds before task is to be executed.
185      * @throws IllegalArgumentException if {@code delay} is negative, or
186      *         {@code delay + System.currentTimeMillis()} is negative.
187      * @throws IllegalStateException if task was already scheduled or
188      *         cancelled, timer was cancelled, or timer thread terminated.
189      * @throws NullPointerException if {@code task} is null
190      */

191     public void schedule(TimerTask task, long delay) {
192         if (delay < 0)
193             throw new IllegalArgumentException("Negative delay.");
194         sched(task, System.currentTimeMillis()+delay, 0);
195     }
196
197     /**
198      * Schedules the specified task for execution at the specified time.  If
199      * the time is in the past, the task is scheduled for immediate execution.
200      *
201      * @param task task to be scheduled.
202      * @param time time at which task is to be executed.
203      * @throws IllegalArgumentException if {@code time.getTime()} is negative.
204      * @throws IllegalStateException if task was already scheduled or
205      *         cancelled, timer was cancelled, or timer thread terminated.
206      * @throws NullPointerException if {@code task} or {@code time} is null
207      */

208     public void schedule(TimerTask task, Date time) {
209         sched(task, time.getTime(), 0);
210     }
211
212     /**
213      * Schedules the specified task for repeated <i>fixed-delay execution</i>,
214      * beginning after the specified delay.  Subsequent executions take place
215      * at approximately regular intervals separated by the specified period.
216      *
217      * <p>In fixed-delay execution, each execution is scheduled relative to
218      * the actual execution time of the previous execution.  If an execution
219      * is delayed for any reason (such as garbage collection or other
220      * background activity), subsequent executions will be delayed as well.
221      * In the long run, the frequency of execution will generally be slightly
222      * lower than the reciprocal of the specified period (assuming the system
223      * clock underlying {@code Object.wait(long)} is accurate).
224      *
225      * <p>Fixed-delay execution is appropriate for recurring activities
226      * that require "smoothness."  In other words, it is appropriate for
227      * activities where it is more important to keep the frequency accurate
228      * in the short run than in the long run.  This includes most animation
229      * tasks, such as blinking a cursor at regular intervals.  It also includes
230      * tasks wherein regular activity is performed in response to human
231      * input, such as automatically repeating a character as long as a key
232      * is held down.
233      *
234      * @param task   task to be scheduled.
235      * @param delay  delay in milliseconds before task is to be executed.
236      * @param period time in milliseconds between successive task executions.
237      * @throws IllegalArgumentException if {@code delay < 0}, or
238      *         {@code delay + System.currentTimeMillis() < 0}, or
239      *         {@code period <= 0}
240      * @throws IllegalStateException if task was already scheduled or
241      *         cancelled, timer was cancelled, or timer thread terminated.
242      * @throws NullPointerException if {@code task} is null
243      */

244     public void schedule(TimerTask task, long delay, long period) {
245         if (delay < 0)
246             throw new IllegalArgumentException("Negative delay.");
247         if (period <= 0)
248             throw new IllegalArgumentException("Non-positive period.");
249         sched(task, System.currentTimeMillis()+delay, -period);
250     }
251
252     /**
253      * Schedules the specified task for repeated <i>fixed-delay execution</i>,
254      * beginning at the specified time. Subsequent executions take place at
255      * approximately regular intervals, separated by the specified period.
256      *
257      * <p>In fixed-delay execution, each execution is scheduled relative to
258      * the actual execution time of the previous execution.  If an execution
259      * is delayed for any reason (such as garbage collection or other
260      * background activity), subsequent executions will be delayed as well.
261      * In the long run, the frequency of execution will generally be slightly
262      * lower than the reciprocal of the specified period (assuming the system
263      * clock underlying {@code Object.wait(long)} is accurate).  As a
264      * consequence of the above, if the scheduled first time is in the past,
265      * it is scheduled for immediate execution.
266      *
267      * <p>Fixed-delay execution is appropriate for recurring activities
268      * that require "smoothness."  In other words, it is appropriate for
269      * activities where it is more important to keep the frequency accurate
270      * in the short run than in the long run.  This includes most animation
271      * tasks, such as blinking a cursor at regular intervals.  It also includes
272      * tasks wherein regular activity is performed in response to human
273      * input, such as automatically repeating a character as long as a key
274      * is held down.
275      *
276      * @param task   task to be scheduled.
277      * @param firstTime First time at which task is to be executed.
278      * @param period time in milliseconds between successive task executions.
279      * @throws IllegalArgumentException if {@code firstTime.getTime() < 0}, or
280      *         {@code period <= 0}
281      * @throws IllegalStateException if task was already scheduled or
282      *         cancelled, timer was cancelled, or timer thread terminated.
283      * @throws NullPointerException if {@code task} or {@code firstTime} is null
284      */

285     public void schedule(TimerTask task, Date firstTime, long period) {
286         if (period <= 0)
287             throw new IllegalArgumentException("Non-positive period.");
288         sched(task, firstTime.getTime(), -period);
289     }
290
291     /**
292      * Schedules the specified task for repeated <i>fixed-rate execution</i>,
293      * beginning after the specified delay.  Subsequent executions take place
294      * at approximately regular intervals, separated by the specified period.
295      *
296      * <p>In fixed-rate execution, each execution is scheduled relative to the
297      * scheduled execution time of the initial execution.  If an execution is
298      * delayed for any reason (such as garbage collection or other background
299      * activity), two or more executions will occur in rapid succession to
300      * "catch up."  In the long run, the frequency of execution will be
301      * exactly the reciprocal of the specified period (assuming the system
302      * clock underlying {@code Object.wait(long)} is accurate).
303      *
304      * <p>Fixed-rate execution is appropriate for recurring activities that
305      * are sensitive to <i>absolute</i> time, such as ringing a chime every
306      * hour on the hour, or running scheduled maintenance every day at a
307      * particular time.  It is also appropriate for recurring activities
308      * where the total time to perform a fixed number of executions is
309      * important, such as a countdown timer that ticks once every second for
310      * ten seconds.  Finally, fixed-rate execution is appropriate for
311      * scheduling multiple repeating timer tasks that must remain synchronized
312      * with respect to one another.
313      *
314      * @param task   task to be scheduled.
315      * @param delay  delay in milliseconds before task is to be executed.
316      * @param period time in milliseconds between successive task executions.
317      * @throws IllegalArgumentException if {@code delay < 0}, or
318      *         {@code delay + System.currentTimeMillis() < 0}, or
319      *         {@code period <= 0}
320      * @throws IllegalStateException if task was already scheduled or
321      *         cancelled, timer was cancelled, or timer thread terminated.
322      * @throws NullPointerException if {@code task} is null
323      */

324     public void scheduleAtFixedRate(TimerTask task, long delay, long period) {
325         if (delay < 0)
326             throw new IllegalArgumentException("Negative delay.");
327         if (period <= 0)
328             throw new IllegalArgumentException("Non-positive period.");
329         sched(task, System.currentTimeMillis()+delay, period);
330     }
331
332     /**
333      * Schedules the specified task for repeated <i>fixed-rate execution</i>,
334      * beginning at the specified time. Subsequent executions take place at
335      * approximately regular intervals, separated by the specified period.
336      *
337      * <p>In fixed-rate execution, each execution is scheduled relative to the
338      * scheduled execution time of the initial execution.  If an execution is
339      * delayed for any reason (such as garbage collection or other background
340      * activity), two or more executions will occur in rapid succession to
341      * "catch up."  In the long run, the frequency of execution will be
342      * exactly the reciprocal of the specified period (assuming the system
343      * clock underlying {@code Object.wait(long)} is accurate).  As a
344      * consequence of the above, if the scheduled first time is in the past,
345      * then any "missed" executions will be scheduled for immediate "catch up"
346      * execution.
347      *
348      * <p>Fixed-rate execution is appropriate for recurring activities that
349      * are sensitive to <i>absolute</i> time, such as ringing a chime every
350      * hour on the hour, or running scheduled maintenance every day at a
351      * particular time.  It is also appropriate for recurring activities
352      * where the total time to perform a fixed number of executions is
353      * important, such as a countdown timer that ticks once every second for
354      * ten seconds.  Finally, fixed-rate execution is appropriate for
355      * scheduling multiple repeating timer tasks that must remain synchronized
356      * with respect to one another.
357      *
358      * @param task   task to be scheduled.
359      * @param firstTime First time at which task is to be executed.
360      * @param period time in milliseconds between successive task executions.
361      * @throws IllegalArgumentException if {@code firstTime.getTime() < 0} or
362      *         {@code period <= 0}
363      * @throws IllegalStateException if task was already scheduled or
364      *         cancelled, timer was cancelled, or timer thread terminated.
365      * @throws NullPointerException if {@code task} or {@code firstTime} is null
366      */

367     public void scheduleAtFixedRate(TimerTask task, Date firstTime,
368                                     long period) {
369         if (period <= 0)
370             throw new IllegalArgumentException("Non-positive period.");
371         sched(task, firstTime.getTime(), period);
372     }
373
374     /**
375      * Schedule the specified timer task for execution at the specified
376      * time with the specified period, in milliseconds.  If period is
377      * positive, the task is scheduled for repeated execution; if period is
378      * zero, the task is scheduled for one-time execution. Time is specified
379      * in Date.getTime() format.  This method checks timer state, task state,
380      * and initial execution time, but not period.
381      *
382      * @throws IllegalArgumentException if {@code time} is negative.
383      * @throws IllegalStateException if task was already scheduled or
384      *         cancelled, timer was cancelled, or timer thread terminated.
385      * @throws NullPointerException if {@code task} is null
386      */

387     private void sched(TimerTask task, long time, long period) {
388         if (time < 0)
389             throw new IllegalArgumentException("Illegal execution time.");
390
391         // Constrain value of period sufficiently to prevent numeric
392         // overflow while still being effectively infinitely large.
393         if (Math.abs(period) > (Long.MAX_VALUE >> 1))
394             period >>= 1;
395
396         synchronized(queue) {
397             if (!thread.newTasksMayBeScheduled)
398                 throw new IllegalStateException("Timer already cancelled.");
399
400             synchronized(task.lock) {
401                 if (task.state != TimerTask.VIRGIN)
402                     throw new IllegalStateException(
403                         "Task already scheduled or cancelled");
404                 task.nextExecutionTime = time;
405                 task.period = period;
406                 task.state = TimerTask.SCHEDULED;
407             }
408
409             queue.add(task);
410             if (queue.getMin() == task)
411                 queue.notify();
412         }
413     }
414
415     /**
416      * Terminates this timer, discarding any currently scheduled tasks.
417      * Does not interfere with a currently executing task (if it exists).
418      * Once a timer has been terminated, its execution thread terminates
419      * gracefully, and no more tasks may be scheduled on it.
420      *
421      * <p>Note that calling this method from within the run method of a
422      * timer task that was invoked by this timer absolutely guarantees that
423      * the ongoing task execution is the last task execution that will ever
424      * be performed by this timer.
425      *
426      * <p>This method may be called repeatedly; the second and subsequent
427      * calls have no effect.
428      */

429     public void cancel() {
430         synchronized(queue) {
431             thread.newTasksMayBeScheduled = false;
432             queue.clear();
433             queue.notify();  // In case queue was already empty.
434         }
435     }
436
437     /**
438      * Removes all cancelled tasks from this timer's task queue.  <i>Calling
439      * this method has no effect on the behavior of the timer</i>, but
440      * eliminates the references to the cancelled tasks from the queue.
441      * If there are no external references to these tasks, they become
442      * eligible for garbage collection.
443      *
444      * <p>Most programs will have no need to call this method.
445      * It is designed for use by the rare application that cancels a large
446      * number of tasks.  Calling this method trades time for space: the
447      * runtime of the method may be proportional to n + c log n, where n
448      * is the number of tasks in the queue and c is the number of cancelled
449      * tasks.
450      *
451      * <p>Note that it is permissible to call this method from within
452      * a task scheduled on this timer.
453      *
454      * @return the number of tasks removed from the queue.
455      * @since 1.5
456      */

457      public int purge() {
458          int result = 0;
459
460          synchronized(queue) {
461              for (int i = queue.size(); i > 0; i--) {
462                  if (queue.get(i).state == TimerTask.CANCELLED) {
463                      queue.quickRemove(i);
464                      result++;
465                  }
466              }
467
468              if (result != 0)
469                  queue.heapify();
470          }
471
472          return result;
473      }
474 }
475
476 /**
477  * This "helper class" implements the timer's task execution thread, which
478  * waits for tasks on the timer queue, executions them when they fire,
479  * reschedules repeating tasks, and removes cancelled tasks and spent
480  * non-repeating tasks from the queue.
481  */

482 class TimerThread extends Thread {
483     /**
484      * This flag is set to false by the reaper to inform us that there
485      * are no more live references to our Timer object.  Once this flag
486      * is true and there are no more tasks in our queue, there is no
487      * work left for us to do, so we terminate gracefully.  Note that
488      * this field is protected by queue's monitor!
489      */

490     boolean newTasksMayBeScheduled = true;
491
492     /**
493      * Our Timer's queue.  We store this reference in preference to
494      * a reference to the Timer so the reference graph remains acyclic.
495      * Otherwise, the Timer would never be garbage-collected and this
496      * thread would never go away.
497      */

498     private TaskQueue queue;
499
500     TimerThread(TaskQueue queue) {
501         this.queue = queue;
502     }
503
504     public void run() {
505         try {
506             mainLoop();
507         } finally {
508             // Someone killed this Thread, behave as if Timer cancelled
509             synchronized(queue) {
510                 newTasksMayBeScheduled = false;
511                 queue.clear();  // Eliminate obsolete references
512             }
513         }
514     }
515
516     /**
517      * The main timer loop.  (See class comment.)
518      */

519     private void mainLoop() {
520         while (true) {
521             try {
522                 TimerTask task;
523                 boolean taskFired;
524                 synchronized(queue) {
525                     // Wait for queue to become non-empty
526                     while (queue.isEmpty() && newTasksMayBeScheduled)
527                         queue.wait();
528                     if (queue.isEmpty())
529                         break// Queue is empty and will forever remain; die
530
531                     // Queue nonempty; look at first evt and do the right thing
532                     long currentTime, executionTime;
533                     task = queue.getMin();
534                     synchronized(task.lock) {
535                         if (task.state == TimerTask.CANCELLED) {
536                             queue.removeMin();
537                             continue;  // No action required, poll queue again
538                         }
539                         currentTime = System.currentTimeMillis();
540                         executionTime = task.nextExecutionTime;
541                         if (taskFired = (executionTime<=currentTime)) {
542                             if (task.period == 0) { // Non-repeating, remove
543                                 queue.removeMin();
544                                 task.state = TimerTask.EXECUTED;
545                             } else { // Repeating task, reschedule
546                                 queue.rescheduleMin(
547                                   task.period<0 ? currentTime   - task.period
548                                                 : executionTime + task.period);
549                             }
550                         }
551                     }
552                     if (!taskFired) // Task hasn't yet fired; wait
553                         queue.wait(executionTime - currentTime);
554                 }
555                 if (taskFired)  // Task fired; run it, holding no locks
556                     task.run();
557             } catch(InterruptedException e) {
558             }
559         }
560     }
561 }
562
563 /**
564  * This class represents a timer task queue: a priority queue of TimerTasks,
565  * ordered on nextExecutionTime.  Each Timer object has one of these, which it
566  * shares with its TimerThread.  Internally this class uses a heap, which
567  * offers log(n) performance for the add, removeMin and rescheduleMin
568  * operations, and constant time performance for the getMin operation.
569  */

570 class TaskQueue {
571     /**
572      * Priority queue represented as a balanced binary heap: the two children
573      * of queue[n] are queue[2*n] and queue[2*n+1].  The priority queue is
574      * ordered on the nextExecutionTime field: The TimerTask with the lowest
575      * nextExecutionTime is in queue[1] (assuming the queue is nonempty).  For
576      * each node n in the heap, and each descendant of n, d,
577      * n.nextExecutionTime <= d.nextExecutionTime.
578      */

579     private TimerTask[] queue = new TimerTask[128];
580
581     /**
582      * The number of tasks in the priority queue.  (The tasks are stored in
583      * queue[1] up to queue[size]).
584      */

585     private int size = 0;
586
587     /**
588      * Returns the number of tasks currently on the queue.
589      */

590     int size() {
591         return size;
592     }
593
594     /**
595      * Adds a new task to the priority queue.
596      */

597     void add(TimerTask task) {
598         // Grow backing store if necessary
599         if (size + 1 == queue.length)
600             queue = Arrays.copyOf(queue, 2*queue.length);
601
602         queue[++size] = task;
603         fixUp(size);
604     }
605
606     /**
607      * Return the "head task" of the priority queue.  (The head task is an
608      * task with the lowest nextExecutionTime.)
609      */

610     TimerTask getMin() {
611         return queue[1];
612     }
613
614     /**
615      * Return the ith task in the priority queue, where i ranges from 1 (the
616      * head task, which is returned by getMin) to the number of tasks on the
617      * queue, inclusive.
618      */

619     TimerTask get(int i) {
620         return queue[i];
621     }
622
623     /**
624      * Remove the head task from the priority queue.
625      */

626     void removeMin() {
627         queue[1] = queue[size];
628         queue[size--] = null;  // Drop extra reference to prevent memory leak
629         fixDown(1);
630     }
631
632     /**
633      * Removes the ith element from queue without regard for maintaining
634      * the heap invariant.  Recall that queue is one-based, so
635      * 1 <= i <= size.
636      */

637     void quickRemove(int i) {
638         assert i <= size;
639
640         queue[i] = queue[size];
641         queue[size--] = null;  // Drop extra ref to prevent memory leak
642     }
643
644     /**
645      * Sets the nextExecutionTime associated with the head task to the
646      * specified value, and adjusts priority queue accordingly.
647      */

648     void rescheduleMin(long newTime) {
649         queue[1].nextExecutionTime = newTime;
650         fixDown(1);
651     }
652
653     /**
654      * Returns true if the priority queue contains no elements.
655      */

656     boolean isEmpty() {
657         return size==0;
658     }
659
660     /**
661      * Removes all elements from the priority queue.
662      */

663     void clear() {
664         // Null out task references to prevent memory leak
665         for (int i=1; i<=size; i++)
666             queue[i] = null;
667
668         size = 0;
669     }
670
671     /**
672      * Establishes the heap invariant (described above) assuming the heap
673      * satisfies the invariant except possibly for the leaf-node indexed by k
674      * (which may have a nextExecutionTime less than its parent's).
675      *
676      * This method functions by "promoting" queue[k] up the hierarchy
677      * (by swapping it with its parent) repeatedly until queue[k]'s
678      * nextExecutionTime is greater than or equal to that of its parent.
679      */

680     private void fixUp(int k) {
681         while (k > 1) {
682             int j = k >> 1;
683             if (queue[j].nextExecutionTime <= queue[k].nextExecutionTime)
684                 break;
685             TimerTask tmp = queue[j];  queue[j] = queue[k]; queue[k] = tmp;
686             k = j;
687         }
688     }
689
690     /**
691      * Establishes the heap invariant (described above) in the subtree
692      * rooted at k, which is assumed to satisfy the heap invariant except
693      * possibly for node k itself (which may have a nextExecutionTime greater
694      * than its children's).
695      *
696      * This method functions by "demoting" queue[k] down the hierarchy
697      * (by swapping it with its smaller child) repeatedly until queue[k]'s
698      * nextExecutionTime is less than or equal to those of its children.
699      */

700     private void fixDown(int k) {
701         int j;
702         while ((j = k << 1) <= size && j > 0) {
703             if (j < size &&
704                 queue[j].nextExecutionTime > queue[j+1].nextExecutionTime)
705                 j++; // j indexes smallest kid
706             if (queue[k].nextExecutionTime <= queue[j].nextExecutionTime)
707                 break;
708             TimerTask tmp = queue[j];  queue[j] = queue[k]; queue[k] = tmp;
709             k = j;
710         }
711     }
712
713     /**
714      * Establishes the heap invariant (described above) in the entire tree,
715      * assuming nothing about the order of the elements prior to the call.
716      */

717     void heapify() {
718         for (int i = size/2; i >= 1; i--)
719             fixDown(i);
720     }
721 }
722