func NewTimer(d Duration) *Timer
func (t *Timer) Reset(d Duration) bool
func (t *Timer) Stop() bool
func After(d Duration) -chan Time
func AfterFunc(d Duration, f func()) *Timer

func main() {
  timer := time.NewTimer(3 * time.Second)
  select {
  case -timer.C:
   fmt.Println("3秒執(zhí)行任務(wù)")
  }
  timer.Stop() // 這里來提高 timer 的回收
}

func main() {
  tChannel := time.After(3 * time.Second) // 其內(nèi)部其實是生成了一個 timer
  select {
  case -tChannel:
   fmt.Println("3秒執(zhí)行任務(wù)")
  }
}

func main() {
 timer := time.NewTimer(3 * time.Second)
 for {
  timer.Reset(4 * time.Second) // 這樣來復(fù)用 timer 和修改執(zhí)行時間
  select {
  case -timer.C:
   fmt.Println("每隔4秒執(zhí)行任務(wù)")
  }
 }
}

func main() {
  for {
   select {
   case -time.After(3 * time.Second): 
     fmt.Println("每隔3秒執(zhí)行一次")
   }
  }
}

func main() {
  timer := time.NewTimer(3 * time.Second) 
  for {
   timer.Reset(3 * time.Second) // 這里復(fù)用了 timer
   select {
   case -timer.C:
     fmt.Println("每隔3秒執(zhí)行一次")
   }
  }
}

func NewTicker(d Duration) *Ticker
func Tick(d Duration) -chan Time
func (t *Ticker) Stop()

func main() {
 ticker := time.NewTicker(3 * time.Second)
 for range ticker.C {
  fmt.Print("每隔3秒執(zhí)行任務(wù)")
 }
 ticker.Stop()
}

func main() {
  for {
   select {
   case -time.Tick(3 * time.Second): // 這里會不斷生成 ticker，而且 ticker 會進行重新調(diào)度，造成泄漏（后面源碼會有解析）
     fmt.Println("每隔3秒執(zhí)行一次")
   }
  }
}

type Timer struct {
  C -chan Time 
  r runtimeTimer
}
​
// Ticker 的結(jié)構(gòu)與 Timer 一致
type Ticker struct {
 C -chan Time  // 這里就是返回的 channel
 r runtimeTimer
}
​
// If this struct changes, 
// adjust ../time/sleep.go:/runtimeTimer.
// 這里是與 runtimeTimer 對應(yīng)的
type timer struct {
 pp puintptr   // 對應(yīng)的當(dāng)前 P 的指針
 when  int64  // 需要執(zhí)行的時間
 period int64  // 周期，Ticker 會使用
 f   func(interface{}, uintptr) // 給 channel 推送信息的方式
 arg  interface{} // 與 f 相關(guān)的第一個參數(shù)，可以看下面 Ticker 的例子
 seq  uintptr   // 與 f 相關(guān)的第二個參數(shù)（后續(xù)我們可以看到）
 nextwhen int64   // 下次執(zhí)行的時候
 status uint32   // 當(dāng)前狀態(tài)
}
​
​
// P 結(jié)構(gòu)體中的相關(guān) timer 的字段
type p struct {
 ...

 timersLock mutex // 一個 P 中保證 timers 同步鎖
​
 timers []*timer // timers 是四叉小頂堆（后續(xù)代碼會有說明）
​
 numTimers uint32 // timer 的數(shù)量
​
 adjustTimers uint32 // 需要調(diào)整的 timer 的數(shù)量
​
 deletedTimers uint32 // 需要刪除的 timer 的數(shù)量

 ...
}

func NewTicker(d Duration) *Ticker {
 if d = 0 {
  panic(errors.New("non-positive interval for NewTicker"))
 }
 c := make(chan Time, 1)
 t := Ticker{
  C: c,
  r: runtimeTimer{
   when:  when(d),//當(dāng)前時間+d的時間，可看下面
   period: int64(d),//執(zhí)行周期
   f:   sendTime,
   arg:  c, // 就是 f 中第一個參數(shù)
  },
 }
 startTimer(t.r)
 return t
}
​
func when(d Duration) int64 {
 if d = 0 {
  return runtimeNano()
 }
 t := runtimeNano() + int64(d) //當(dāng)前時間加上需要等待的時間
 if t  0 {
  t = 163 - 1 // math.MaxInt64
 }
 return t
}
​
func sendTime(c interface{}, seq uintptr) {
 select {
 case c.(chan Time) - Now():
 default:
 }
}

// startTimer adds t to the timer heap.
// 這里已經(jīng)說明了 timers 是一種堆的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，由于是定時器，
// 最近的最先執(zhí)行，所以猜測以 when 來判斷的小頂堆
func startTimer(t *timer) {
  addtimer(t)
}
​
func addtimer(t *timer) {
 if t.when  0 {
  t.when = maxWhen //maxWhen 是 163 - 1
 }
 if t.status != timerNoStatus {
  throw("addtimer called with initialized timer")
 }
 t.status = timerWaiting
​
 when := t.when
​
 pp := getg().m.p.ptr()
 lock(pp.timersLock) 
 cleantimers(pp) // 根據(jù) timer 刪除和修改狀態(tài)進行操作，可以看下面源碼相關(guān)
 doaddtimer(pp, t)// 添加 timer 的到 timers 堆
 unlock(pp.timersLock)
​
 wakeNetPoller(when)
}

// 清理 timers 的源碼部分
func cleantimers(pp *p) {
 for {
  if len(pp.timers) == 0 {
   return
  }
  t := pp.timers[0]// 從 0 開始，即最小的堆頂開始
  if t.pp.ptr() != pp {
   throw("cleantimers: bad p")
  }
  switch s := atomic.Load(t.status); s {
  case timerDeleted: 
   if !atomic.Cas(t.status, s, timerRemoving) {// status 變更為 timerRemoving
    continue
   }

   dodeltimer0(pp) // 這里是刪除 timer 的關(guān)鍵部分，刪除堆頂?shù)牟糠植⒄{(diào)整

   if !atomic.Cas(t.status, timerRemoving, timerRemoved) { // stauts 變更為 timerRemoved
    badTimer() // 這里就是 throw 一個異常
   }
   atomic.Xadd(pp.deletedTimers, -1)
  case timerModifiedEarlier, timerModifiedLater: 
   if !atomic.Cas(t.status, s, timerMoving) { // stauts 變更為 timerMoving
    continue
   }
   t.when = t.nextwhen // 將執(zhí)行時間設(shè)置為其下次執(zhí)行的時候

   // -----刪除堆頂位置，并按照其新的執(zhí)行時間加入到對應(yīng)的位置
   dodeltimer0(pp) 
   doaddtimer(pp, t) // 添加 timer 的關(guān)鍵部分
   // ------------

   if s == timerModifiedEarlier {
    atomic.Xadd(pp.adjustTimers, -1)
   }
   if !atomic.Cas(t.status, timerMoving, timerWaiting) {
    badTimer()
   }
  default:
   return
  }
 }
}
​
// timer 刪除的源碼部分
//（擴充：func dodeltimer(pp *p, i int) 意思就是刪除指定所索引
// 的位置，然后恢復(fù)小頂堆的結(jié)構(gòu)，可以看源碼，就不解釋了）
func dodeltimer0(pp *p) {
 if t := pp.timers[0]; t.pp.ptr() != pp {
  throw("dodeltimer0: wrong P")
 } else {
  t.pp = 0 // 這里將指針情況
 }

 // --- 將堆的最后一位 timer 放到堆頂，然后清空最后一位的空間，然后向下調(diào)整---
 last := len(pp.timers) - 1 
 if last > 0 {
  pp.timers[0] = pp.timers[last]
 }
 pp.timers[last] = nil
 pp.timers = pp.timers[:last]
 if last > 0 {
  siftdownTimer(pp.timers, 0)//向下調(diào)整的核心部分
 }
 // ---------------------

 updateTimer0When(pp) //更新當(dāng)前 p 的最先執(zhí)行 timer 的執(zhí)行時間
 atomic.Xadd(pp.numTimers, -1)
}
​
func updateTimer0When(pp *p) {
 if len(pp.timers) == 0 {
  atomic.Store64(pp.timer0When, 0)
 } else {
  atomic.Store64(pp.timer0When, uint64(pp.timers[0].when))
 }
}
​
// timer 增加的源碼部分
func doaddtimer(pp *p, t *timer) {
 ... 
 if t.pp != 0 {
  throw("doaddtimer: P already set in timer")
 }
 t.pp.set(pp)

 // --- 將 timer 放置到堆的最后一位，然后向上調(diào)整 ---
 i := len(pp.timers)
 pp.timers = append(pp.timers, t)
 siftupTimer(pp.timers, i)// 向上調(diào)整的核心部分
 // ---------------------------

 if t == pp.timers[0] {
  atomic.Store64(pp.timer0When, uint64(t.when))
 }
 atomic.Xadd(pp.numTimers, 1)
}

// timers 堆的向上調(diào)整
func siftupTimer(t []*timer, i int) {
  ...
  when := t[i].when
  tmp := t[i]
  for i > 0 {
   p := (i - 1) / 4  // 由這里可以看出，堆的節(jié)點長度是4
   if when >= t[p].when { 
     break
   }

   // --- 向上進行調(diào)整，即父節(jié)點下移，當(dāng)前節(jié)點上移 ---
   t[i] = t[p]
   i = p
   //向上進行調(diào)整
  }
  if tmp != t[i] {
   t[i] = tmp
  }
}
​
//timers 堆的向下調(diào)整
func siftdownTimer(t []*timer, i int) {
 n := len(t)
 if i >= n {
  badTimer()
 }
 when := t[i].when
 tmp := t[i]
 for {

  // --- 以下部分就是找到當(dāng)前4個節(jié)點中最小的那個值和在數(shù)組的位置 -----
  c := i*4 + 1 // 這里是子節(jié)點最左邊的節(jié)點
  c3 := c + 2 // 這里是子節(jié)點第三個節(jié)點
  if c >= n {
   break
  }
  w := t[c].when
  if c+1  n  t[c+1].when  w {
   w = t[c+1].when
   c++
  }
  if c3  n {
   w3 := t[c3].when
   if c3+1  n  t[c3+1].when  w3 {
    w3 = t[c3+1].when
    c3++
   }
   if w3  w {
    w = w3
    c = c3
   }
  }
  //---------------------------------

  if w >= when {
   break
  }

  // --- 向下進行調(diào)整，即子節(jié)點上移，當(dāng)前節(jié)點下移 ---
  t[i] = t[c] 
  i = c
  // ---------------

 }
 if tmp != t[i] {
  t[i] = tmp
 }
}

// 這里執(zhí)行的前提是當(dāng)前 P 的 timesLock 已經(jīng)鎖了，所以不用擔(dān)心并發(fā)問題
func runtimer(pp *p, now int64) int64 {
  for {
   t := pp.timers[0] //找到 timers 堆的堆頂，為最先執(zhí)行的 timer
   if t.pp.ptr() != pp {
     throw("runtimer: bad p")
   }
   switch s := atomic.Load(t.status); s {
   case timerWaiting:
     if t.when > now { //如果還沒到時間，則返回調(diào)用的時間
      return t.when
     }
​
     if !atomic.Cas(t.status, s, timerRunning) {
      continue
     }
     runOneTimer(pp, t, now)// 這里是執(zhí)行timer的核心
     return 0
​
   case timerDeleted:
     if !atomic.Cas(t.status, s, timerRemoving) {
      continue
     }
     dodeltimer0(pp) //刪除 timers 堆頂?shù)?timer
     if !atomic.Cas(t.status, timerRemoving, timerRemoved) {
      badTimer()
     }
     atomic.Xadd(pp.deletedTimers, -1)
     if len(pp.timers) == 0 {
      return -1
     }
​
   case timerModifiedEarlier, timerModifiedLater:
     if !atomic.Cas(t.status, s, timerMoving) {
      continue
     }
     //刪除堆頂?shù)奈恢茫{(diào)整 timer 到最新的時間，以及進行重新調(diào)整
     t.when = t.nextwhen
     dodeltimer0(pp)
     doaddtimer(pp, t)
     if s == timerModifiedEarlier {
      atomic.Xadd(pp.adjustTimers, -1)
     }
     if !atomic.Cas(t.status, timerMoving, timerWaiting) {
      badTimer()
     }
​
   case timerModifying:
     osyield()
   case timerNoStatus, timerRemoved:
     badTimer()
   case timerRunning, timerRemoving, timerMoving:
     badTimer()
   default:
     badTimer()
   }
  }
}

// 由于是 runtimer 進行調(diào)用，因此也線程安全
func runOneTimer(pp *p, t *timer, now int64) {
 ...
  f := t.f
  arg := t.arg
  seq := t.seq
​
  if t.period > 0 { //如果有周期，則算出下次 timer 執(zhí)行的時間，并加入到對應(yīng)的位置（這里就是 Ticker 和 Timer 的區(qū)別）
   delta := t.when - now
   t.when += t.period * (1 + -delta/t.period)
   siftdownTimer(pp.timers, 0)// 將四叉小頂堆向下調(diào)整
   if !atomic.Cas(t.status, timerRunning, timerWaiting) {
     badTimer()
   }
   updateTimer0When(pp)//更新當(dāng)前 P 的最先的 timer 的執(zhí)行時間
  } else { 
  // 從堆頂位置上刪除 timer，并調(diào)整
   dodeltimer0(pp)
   if !atomic.Cas(t.status, timerRunning, timerNoStatus) {
     badTimer()
   }
  }
  ...
​
  unlock(pp.timersLock)
​
  f(arg, seq) // 執(zhí)行對應(yīng)的 f，這里就是我們 Timer.C 來的地方
​
  lock(pp.timersLock)
​
  ...
}

func checkTimers(pp *p, now int64) (rnow, pollUntil int64, ran bool) {
  if atomic.Load(pp.adjustTimers) == 0 {// 如果沒有需要可調(diào)整的，則直接返回最先執(zhí)行 timer 的時間
   next := int64(atomic.Load64(pp.timer0When))
   if next == 0 {
     return now, 0, false
   }
   if now == 0 {
     now = nanotime()
   }
   if now  next { // 表示還沒有到執(zhí)行時間
     if pp != getg().m.p.ptr() || int(atomic.Load(pp.deletedTimers)) = int(atomic.Load(pp.numTimers)/4) { //且要刪除的 Timer數(shù)量小于 Timer總數(shù)的1/4
      return now, next, false
     }
   }
  }
​
  lock(pp.timersLock)
​
  adjusttimers(pp)// 可以看下面的源碼解析，當(dāng)前 p 上的所有 timers 的狀態(tài)，該刪除的刪了，該調(diào)整的調(diào)整
​
  rnow = now
  if len(pp.timers) > 0 {
   if rnow == 0 {
     rnow = nanotime()
   }
   for len(pp.timers) > 0 {
     if tw := runtimer(pp, rnow); tw != 0 { // 通過 runtimer（可以看上面的源碼解析） 開始調(diào)用
      if tw > 0 {
        pollUntil = tw
      }
      break
     }
     ran = true
   }
  }

  // 如果可刪除的 Timers 大于 Timer總數(shù)量的1/4，則進行刪除（因為上面執(zhí)行了 runtimer)
  if pp == getg().m.p.ptr()  int(atomic.Load(pp.deletedTimers)) > len(pp.timers)/4 {
   clearDeletedTimers(pp)
  }
​
  unlock(pp.timersLock)
​
  return rnow, pollUntil, ran
}

func adjusttimers(pp *p) {
  if len(pp.timers) == 0 {
   return
  }
  if atomic.Load(pp.adjustTimers) == 0 { // 如果需要調(diào)整的 Timer 為 0，則直接返回
   ...
   return
  }
  var moved []*timer
loop:
  for i := 0; i  len(pp.timers); i++ {
   t := pp.timers[i]
   if t.pp.ptr() != pp {
     throw("adjusttimers: bad p")
   }
   switch s := atomic.Load(t.status); s {
   case timerDeleted: // 這里就是將部分需要刪除的 Timer 給清理掉
     if atomic.Cas(t.status, s, timerRemoving) {
      dodeltimer(pp, i)
      if !atomic.Cas(t.status, timerRemoving, timerRemoved) {
        badTimer()
      }
      atomic.Xadd(pp.deletedTimers, -1)
      i--
     }
   case timerModifiedEarlier, timerModifiedLater: // 把需要調(diào)整 Timer 放到 moved 中，然后刪除當(dāng)前堆的數(shù)據(jù)進行堆調(diào)整，后續(xù)將 moved 通過 addAdjustedTimers 添加
     if atomic.Cas(t.status, s, timerMoving) {
      t.when = t.nextwhen
      dodeltimer(pp, i)
      moved = append(moved, t)
      if s == timerModifiedEarlier {
        if n := atomic.Xadd(pp.adjustTimers, -1); int32(n) = 0 {
         break loop
        }
      }
      i--
     }
   case timerNoStatus, timerRunning, timerRemoving, timerRemoved, timerMoving:
     badTimer()
   case timerWaiting:
   case timerModifying:
     osyield()
     i--
   default:
     badTimer()
   }
  }
​
  if len(moved) > 0 {
   addAdjustedTimers(pp, moved) // 這里就是將需要調(diào)整的 timer 重新添加進來
  }
​
  ...
}

func addAdjustedTimers(pp *p, moved []*timer) {
  for _, t := range moved {
   doaddtimer(pp, t)// 上文有源碼解析
   if !atomic.Cas(t.status, timerMoving, timerWaiting) {
     badTimer()
   }
  }
}

func clearDeletedTimers(pp *p) { 
  cdel := int32(0)
  cearlier := int32(0)
  to := 0
  changedHeap := false
  timers := pp.timers
nextTimer:
  for _, t := range timers { 
   for {
     switch s := atomic.Load(t.status); s {
     case timerWaiting: 
      if changedHeap {
        timers[to] = t
        siftupTimer(timers, to)
      }
      to++
      continue nextTimer
     case timerModifiedEarlier, timerModifiedLater: // 將 timer 狀態(tài)調(diào)整成 timeWaiting，將其放至其正確的執(zhí)行時間位置
      if atomic.Cas(t.status, s, timerMoving) {
        t.when = t.nextwhen
        timers[to] = t
        siftupTimer(timers, to)
        to++
        changedHeap = true
        if !atomic.Cas(t.status, timerMoving, timerWaiting) {
         badTimer()
        }
        if s == timerModifiedEarlier {
         cearlier++
        }
        continue nextTimer
      }
     case timerDeleted: // 將 timerDeleted 轉(zhuǎn)變成 timerRemoved，然后從 timers 堆中刪掉（在當(dāng)前函數(shù)后面可以看出）
      if atomic.Cas(t.status, s, timerRemoving) {
        t.pp = 0
        cdel++
        if !atomic.Cas(t.status, timerRemoving, timerRemoved) {
         badTimer()
        }
        changedHeap = true
        continue nextTimer
      }
     case timerModifying:
      osyield()
     case timerNoStatus, timerRemoved:
      badTimer()
     case timerRunning, timerRemoving, timerMoving:
      badTimer()
     default:
      badTimer()
     }
   }
  }
​
 // 在這里對于剩余的空間 設(shè)置為 nil 操作（垃圾回收方便）
  for i := to; i  len(timers); i++ {
   timers[i] = nil
  }
​
  atomic.Xadd(pp.deletedTimers, -cdel)
  atomic.Xadd(pp.numTimers, -cdel)
  atomic.Xadd(pp.adjustTimers, -cearlier)
​
 // 在這里進行一次大清理
  timers = timers[:to]
  pp.timers = timers
  updateTimer0When(pp)
​
  ...
}

func (t *Ticker) Stop() {
  stopTimer(t.r)
}
​
func stopTimer(t *timer) bool {
  return deltimer(t)
}
​
func deltimer(t *timer) bool {
  for {
   switch s := atomic.Load(t.status); s {
   case timerWaiting, timerModifiedLater: //將 timer 的 status變更為 timerDeleted ，并deletedTimers 加 1
     mp := acquirem()
     if atomic.Cas(t.status, s, timerModifying) {
      tpp := t.pp.ptr()
      if !atomic.Cas(t.status, timerModifying, timerDeleted) { //
        badTimer()
      }
      releasem(mp)
      atomic.Xadd(tpp.deletedTimers, 1)
      return true
     } else {
      releasem(mp)
     }
   case timerModifiedEarlier: //將 timer 的 status 變更為 timerDeleted，然后 adjustTimers 減 1，deletedTimers 加 1
     mp := acquirem()
     if atomic.Cas(t.status, s, timerModifying) {
      tpp := t.pp.ptr()
      atomic.Xadd(tpp.adjustTimers, -1)
      if !atomic.Cas(t.status, timerModifying, timerDeleted) {
        badTimer()
      }
      releasem(mp)
      atomic.Xadd(tpp.deletedTimers, 1)
      return true
     } else {
      releasem(mp)
     }
   case timerDeleted, timerRemoving, timerRemoved:
     return false
   case timerRunning, timerMoving:
     osyield()
   case timerNoStatus:
     return false
   case timerModifying:
     osyield()
   default:
     badTimer()
   }
  }
}

func (t *Timer) Reset(d Duration) bool {
  if t.r.f == nil {
   panic("time: Reset called on uninitialized Timer")
  }
  w := when(d)
  active := stopTimer(t.r) // 這里我們上面源碼解釋過了，即將當(dāng)前的 timer 的 status 設(shè)置成 timerDeleted
  resetTimer(t.r, w)
  return active
}
​
func resettimer(t *timer, when int64) {
  modtimer(t, when, t.period, t.f, t.arg, t.seq)
}
​
func modtimer(t *timer, when, period int64, f func(interface{}, uintptr), arg interface{}, seq uintptr) {
  if when  0 {
   when = maxWhen
  }
​
  status := uint32(timerNoStatus)
  wasRemoved := false
  var mp *m
loop:
  for { 
   // 主要的目的就是將當(dāng)前的 timer 的狀態(tài)設(shè)置成 timerModifying
   switch status = atomic.Load(t.status); status {
   case timerWaiting, timerModifiedEarlier, timerModifiedLater:
     mp = acquirem()
     if atomic.Cas(t.status, status, timerModifying) {
      break loop
     }
     releasem(mp)
   case timerNoStatus, timerRemoved:
     mp = acquirem()
     if atomic.Cas(t.status, status, timerModifying) {
      wasRemoved = true
      break loop
     }
     releasem(mp)
   case timerDeleted:
     mp = acquirem()
     if atomic.Cas(t.status, status, timerModifying) {
      atomic.Xadd(t.pp.ptr().deletedTimers, -1)
      break loop
     }
     releasem(mp)
   case timerRunning, timerRemoving, timerMoving:
     osyield()
   case timerModifying:
     osyield()
   default:
     badTimer()
   }
  }
​
  t.period = period
  t.f = f
  t.arg = arg
  t.seq = seq
​
  if wasRemoved { // 如果是已經(jīng)被移除的，則要重新加回到 timers 中，且狀態(tài)變更為 timerWaiting
   t.when = when
   pp := getg().m.p.ptr()
   lock(pp.timersLock)
   doaddtimer(pp, t)
   unlock(pp.timersLock)
   if !atomic.Cas(t.status, timerModifying, timerWaiting) {
     badTimer()
   }
   releasem(mp)
   wakeNetPoller(when)
  } else {
   t.nextwhen = when
​
   newStatus := uint32(timerModifiedLater)
   if when  t.when { //判斷這次新的時間是老的時間的前還是后
     newStatus = timerModifiedEarlier
   }
​
   adjust := int32(0)
   if status == timerModifiedEarlier {
     adjust--
   }
   if newStatus == timerModifiedEarlier {
     adjust++
   }
   if adjust != 0 {
     atomic.Xadd(t.pp.ptr().adjustTimers, adjust)
   }
​
   if !atomic.Cas(t.status, timerModifying, newStatus) { // 將當(dāng)前 timer 設(shè)置成 timerModifiedEarlier/timerModifiedEarlier
     badTimer()
   }
   releasem(mp)
​
   if newStatus == timerModifiedEarlier {
     wakeNetPoller(when)
   }
  }
}