【高并发】ScheduledThreadPoolExecutor

JDK 1.5开始提供ScheduledThreadPoolExecutor类，ScheduledThreadPoolExecutor类继承ThreadPoolExecutor类重用线程池实现了任务的周期性调度功能。在JDK 1.5之前，实现任务的周期性调度主要使用的是Timer类和TimerTask类。本文，就简单介绍下ScheduledThreadPoolExecutor类与Timer类的区别，ScheduledThreadPoolExecutor类相比于Timer类来说，究竟有哪些优势，以及二者分别实现任务调度的简单示例。

二者的区别

线程角度

• Timer是单线程模式，如果某个TimerTask任务的执行时间比较久，会影响到其他任务的调度执行。
• ScheduledThreadPoolExecutor是多线程模式，并且重用线程池，某个ScheduledFutureTask任务执行的时间比较久，不会影响到其他任务的调度执行。

系统时间敏感度

• Timer调度是基于操作系统的绝对时间的，对操作系统的时间敏感，一旦操作系统的时间改变，则Timer的调度不再精确。
• ScheduledThreadPoolExecutor调度是基于相对时间的，不受操作系统时间改变的影响。

是否捕获异常

• Timer不会捕获TimerTask抛出的异常，加上Timer又是单线程的。一旦某个调度任务出现异常，则整个线程就会终止，其他需要调度的任务也不再执行。
• ScheduledThreadPoolExecutor基于线程池来实现调度功能，某个任务抛出异常后，其他任务仍能正常执行。

任务是否具备优先级

• Timer中执行的TimerTask任务整体上没有优先级的概念，只是按照系统的绝对时间来执行任务。
• ScheduledThreadPoolExecutor中执行的ScheduledFutureTask类实现了java.lang.Comparable接口和java.util.concurrent.Delayed接口，这也就说明了ScheduledFutureTask类中实现了两个非常重要的方法，一个是java.lang.Comparable接口的compareTo方法，一个是java.util.concurrent.Delayed接口的getDelay方法。在ScheduledFutureTask类中compareTo方法方法实现了任务的比较，距离下次执行的时间间隔短的任务会排在前面，也就是说，距离下次执行的时间间隔短的任务的优先级比较高。而getDelay方法则能够返回距离下次任务执行的时间间隔。

是否支持对任务排序

• Timer不支持对任务的排序。
• ScheduledThreadPoolExecutor类中定义了一个静态内部类DelayedWorkQueue，DelayedWorkQueue类本质上是一个有序队列，为需要调度的每个任务按照距离下次执行时间间隔的大小来排序

能否获取返回的结果

• Timer中执行的TimerTask类只是实现了java.lang.Runnable接口，无法从TimerTask中获取返回的结果。
• ScheduledThreadPoolExecutor中执行的ScheduledFutureTask类继承了FutureTask类，能够通过Future来获取返回的结果。

通过以上对ScheduledThreadPoolExecutor类和Timer类的分析对比，相信在JDK 1.5之后，就没有使用Timer来实现定时任务调度的必要了。

二者简单的示例

这里，给出使用Timer和ScheduledThreadPoolExecutor实现定时调度的简单示例，为了简便，我这里就直接使用匿名内部类的形式来提交任务。

Timer类简单示例

源代码示例如下所示。

package io.binghe.concurrent.lab09;

import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;

/**
 * @author binghe
 * @version 1.0.0
 * @description 测试Timer
 */
public class TimerTest {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Timer timer = new Timer();
        timer.scheduleAtFixedRate(new TimerTask() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("测试Timer类");
            }
        }, 1000, 1000);
        Thread.sleep(10000);
        timer.cancel();
    }
}

运行结果如下所示。

测试Timer类
测试Timer类
测试Timer类
测试Timer类
测试Timer类
测试Timer类
测试Timer类
测试Timer类
测试Timer类
测试Timer类

ScheduledThreadPoolExecutor类简单示例

源代码示例如下所示。

package io.binghe.concurrent.lab09;

import java.util.concurrent.*;

/**
 * @author binghe
 * @version 1.0.0
 * @description 测试ScheduledThreadPoolExecutor
 */
public class ScheduledThreadPoolExecutorTest {
    public static void main(String[] args) throws  InterruptedException {
        ScheduledExecutorService scheduledExecutorService = Executors.newScheduledThreadPool(3);
        scheduledExecutorService.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("测试测试ScheduledThreadPoolExecutor");
            }
        }, 1, 1, TimeUnit.SECONDS);

        //主线程休眠10秒
        Thread.sleep(10000);

        System.out.println("正在关闭线程池...");
        // 关闭线程池
        scheduledExecutorService.shutdown();
        boolean isClosed;
        // 等待线程池终止
        do {
            isClosed = scheduledExecutorService.awaitTermination(1, TimeUnit.DAYS);
            System.out.println("正在等待线程池中的任务执行完成");
        } while(!isClosed);

        System.out.println("所有线程执行结束，线程池关闭");
    }
}

运行结果如下所示。

测试测试ScheduledThreadPoolExecutor
测试测试ScheduledThreadPoolExecutor
测试测试ScheduledThreadPoolExecutor
测试测试ScheduledThreadPoolExecutor
测试测试ScheduledThreadPoolExecutor
测试测试ScheduledThreadPoolExecutor
测试测试ScheduledThreadPoolExecutor
测试测试ScheduledThreadPoolExecutor
测试测试ScheduledThreadPoolExecutor
正在关闭线程池...
测试测试ScheduledThreadPoolExecutor
正在等待线程池中的任务执行完成
所有线程执行结束，线程池关闭

注意：关于Timer和ScheduledThreadPoolExecutor还有其他的使用方法，这里，我就简单列出以上两个使用示例，更多的使用方法大家可以自行实现。