【Go】使用Go语言打造定时提醒小工具，从基础到优化全方位探索

一、引言

1.目的和背景

本文和大家分享编程语言对于时间和日期的处理方式，以及代码的优化思路。

2.选择GO语言的原因

1. 简单易学：GO语言的语法简单易学，这使得初学者能够快速上手，减少学习成本。
2. 高效性能：GO语言的编译器可以将代码转换成本地机器码，因此它可以提供出色的性能和响应速度。
3. 并发支持：GO语言的并发模型使得开发者可以轻松地编写高并发应用程序，而无需关注底层细节。
4. 开源社区：GO语言拥有一个强大的开源社区，因此可以使用各种可用的库和工具来帮助开发人员快速完成任务。
5. 跨平台支持：GO语言可以跨多个操作系统和硬件架构运行，因此它可以用于开发多种类型的应用程序。

二、GO语言中的时间和定时器

1.时间相关的包和函数

GO语言中有两个与时间相关的包：time和date。time包提供了许多有用的函数和类型来处理时间，包括时间的解析、格式化和计算等。date包则提供了一些与日期相关的函数和类型，例如日期的解析和格式化等。

下面是一些常用的time包函数和类型：

• time.Now()：返回当前本地时间。
• time.Date()：返回一个指定日期和时间的Time类型。
• time.Sleep()：休眠指定的时间。
• time.Tick()：返回一个定时的通道，每隔一段时间发送一个时间值。
• time.After()：返回一个通道，指定时间后发送一个时间值。

除了time包，GO语言还提供了一个time.Timer类型，用于定时器的管理。Timer类型提供了Reset()和Stop()方法，用于重新设置定时器和停止定时器。

2.定时器相关的包和函数

GO语言中的time包提供了一个Ticker类型和一个Timer类型，用于定时器的管理。Ticker类型可以按照一定的时间间隔循环触发事件，而Timer类型可以在指定时间后触发事件。

下面是一些常用的Ticker和Timer相关的函数和类型：

• time.NewTicker()：创建一个Ticker类型的定时器。
• time.Ticker.C：返回一个定时的通道，每隔一段时间发送一个时间值。
• time.Ticker.Stop()：停止定时器。
• time.NewTimer()：创建一个Timer类型的定时器。
• time.Timer.C：返回一个通道，定时器到期后发送一个时间值。
• time.Timer.Reset()：重新设置定时器到期时间。
• time.Timer.Stop()：停止定时器。

我们可以使用这些函数和类型来实现一个简单的定时器，例如在20分钟后触发提醒事件。

三、使用GO语言实现功能

package main

import (
	"fmt"
	"time"
)

func main() {
	timer := time.NewTimer(20 * time.Minute) // 创建一个20分钟的定时器
	<-timer.C // 等待定时器到期
	fmt.Println("时间到！请注意您的时间管理。")
}

在上面的代码中，我们使用time.NewTimer()函数创建了一个20分钟的定时器。然后，我们通过从定时器的通道timer.C中读取数据，来等待定时器到期。一旦定时器到期，我们就会收到一个数据，然后在控制台中打印一条提醒信息。

我们在本地编译之后直接执行，为了方便测试，我把时间改成了1分钟。

四、代码改进

1.time.AfterFunc()

当使用 time.NewTimer() 函数创建一个定时器后，程序会阻塞在 <-timer.C 语句处等待定时器到期。如果我们想在等待定时器到期的同时，可以执行其他操作或等待多个定时器同时到期，就需要使用 time.AfterFunc() 函数。

time.AfterFunc() 函数可以设置一个定时器并在定时器到期时，执行指定的回调函数。下面是使用 time.AfterFunc() 函数实现定时器的示例代码：

package main

import (
	"fmt"
	"time"
)

func main() {
	duration := 20 * time.Minute // 定时器时长为20分钟
	timer := time.AfterFunc(duration, func() {
		fmt.Println("时间到了！20分钟已经过去了。")
	})
	defer timer.Stop() // 停止定时器，防止回调函数未执行时程序提前退出
	fmt.Printf("定时器已经设置，等待 %v 后提醒...\n", duration)
	time.Sleep(30 * time.Minute) // 等待30分钟，以便看到定时器的效果
}

我们使用 time.AfterFunc() 函数设置了一个 20 分钟的定时器，并在定时器到期时执行指定的回调函数。与使用 time.NewTimer() 不同，time.AfterFunc() 函数并不会阻塞程序的执行。因此，我们需要使用 time.Sleep() 函数等待一段时间，以便观察定时器的效果。

2.sync.WaitGroup

使用 time.Sleep() 等待定时器到期的方式不够优雅，因为它将阻塞程序的执行。我们可以使用 sync.WaitGroup 来等待定时器到期，并避免阻塞程序的执行。

sync.WaitGroup 是 Go 语言提供的一种同步原语，它允许我们等待一组协程完成它们的任务。在我们的例子中，我们可以使用 WaitGroup 来等待定时器到期。具体来说，我们可以创建一个 WaitGroup，然后在启动协程之前调用 Add(1) 方法来增加计数器的值，表示有一个协程需要等待。然后在协程中等待定时器到期，并在定时器到期后调用 Done() 方法，将计数器减一。最后，我们可以使用 Wait() 方法来等待计数器的值减少到零，表示所有协程都已经完成它们的任务。

package main

import (
	"fmt"
	"sync"
	"time"
)

func main() {
	fmt.Println("定时器已经设置，等待 20m0s 后提醒...")
	var wg sync.WaitGroup
	wg.Add(1)
	time.AfterFunc(20*time.Minute, func() {
		fmt.Println("时间到了！20分钟已经过去了。")
		wg.Done()
	})
	wg.Wait()
}

3.接收参数

通过以下方式实现定时器的暂停、继续和关闭：

1. 暂停：使用 timer.Stop() 方法停止定时器。可以在定时器到期前任意时间内调用该方法，以暂停定时器。
2. 继续：使用 time.NewTimer() 方法重新创建一个定时器，并传递剩余时间作为参数。例如，如果之前创建的定时器是 20 分钟的，而它已经运行了 10 分钟，那么可以重新创建一个定时器，时间为 10 分钟，来继续计时。
3. 关闭：使用 os.Exit() 方法退出程序。

package main

import (
	"bufio"
	"fmt"
	"os"
	"os/exec"
	"strconv"
	"strings"
	"time"
)

var timer *time.Timer
var isPaused bool

func main() {
	reader := bufio.NewReader(os.Stdin)

	// 输入提醒时间
	fmt.Println("请输入提醒时间（单位：分钟）:")
	durationStr, _ := reader.ReadString('\n')
	duration, _ := strconv.Atoi(strings.TrimSpace(durationStr))
	durationDuration := time.Duration(duration) * time.Minute

	// 创建定时器
	timer = time.NewTimer(durationDuration)
	fmt.Printf("定时器已经设置为 %d 分钟\n", duration)

	// 开始提醒
	go func() {
		for {
			if isPaused {
				continue
			}

			<-timer.C
			sendNotification("时间到了，休息一下吧")
		}
	}()

	// 监听命令行输入
	for {
		commandStr, _ := reader.ReadString('\n')
		command := strings.TrimSpace(commandStr)

		switch command {
		case "pause":
			isPaused = true
			timer.Stop()
			fmt.Println("提醒已暂停")
		case "resume":
			isPaused = false
			timer.Reset(durationDuration)
			fmt.Println("提醒已恢复")
		case "quit":
			fmt.Println("程序已退出")
			return
		default:
			fmt.Println("请输入正确的指令")
		}
	}
}

// 发送通知
func sendNotification(message string) {
	cmd := exec.Command("osascript", "-e", fmt.Sprintf(`display notification "%s" with title "休息提醒"`, message))
	_ = cmd.Run()
	fmt.Printf("【提醒】%s\n", message)
}

执行效果如下图所示。

五、总结

好了，这个定时器我们就先写到这里，毕竟，代码优化是永远做不完的。

从需求出发，通过选择 Go 语言和定时器相关的包和函数，实现了最初版本的定时提醒功能。接着，为了优化代码和提醒方式，引入了系统通知，并且使用命令行接收用户指令，实现了暂停、继续和关闭功能。

在实现过程中，我们采用了基于 Go 语言标准库中的 time 包的定时器实现定时提醒的功能。为了优化用户体验，我们使用命令行接收用户指令。

在优化过程中，我们引入了 WaitGroup 来确保所有 goroutine 的同步，同时将定时器的重置和取消的代码进行了封装。此外，我们还对代码进行了错误处理，保证程序的健壮性。

通过不断迭代和优化，我们最终实现了完整的定时提醒功能，提高了用户体验和代码的可维护性。

"Learn from yesterday, live for today, hope for tomorrow. The important thing is not to stop questioning." - Albert Einstein

"从昨天中学习，活在今天，寄望于明天。重要的是不要停止探索。" - 阿尔伯特·爱因斯坦