定时任务线程池ScheduledThreadPoolExecutor的使用

定时任务线程池ScheduledThreadPoolExecutor的使用

1. ScheduledThreadPoolExecutor介绍

ScheduledThreadPoolExecutor继承自ThreadPoolExecutor。它主要用来在给定的延迟之后执行任务，或者定期执行任务。通常使用工厂类Executors来创建。ScheduledThreadPoolExecutor的功能与Timer类似，但比Timer更强大，更灵活，Timer对应的是单个后台线程，而ScheduledThreadPoolExecutor可以在构造函数中指定多个对应的后台线程数。

2.ScheduledThreadPoolExecutor的两种类型

ScheduledThreadPoolExecutor：执行并行任务也就是多条线程同时执行。SingleThreadScheduledExecutor：执行单条线程。

2.1. ScheduledThreadPoolExecutor

使用Executors创建ScheduledThreadPoolExecutor的方法构造如下：

public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) { return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize); } public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool( int corePoolSize, ThreadFactory threadFactory) { return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize, threadFactory); }

2.2. SingleThreadScheduledExecutor

使用Executors创建SingleThreadScheduledExecutor的方法构造如下：

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() { return new FinalizableDelegatedExecutorService (new ThreadPoolExecutor(1, 1, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue())); } public static ExecutorService newSingleThreadExecutor(ThreadFactory threadFactory) { return new FinalizableDelegatedExecutorService (new ThreadPoolExecutor(1, 1, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue(), threadFactory)); }

2.3. 创建实例

ScheduledExecutorService scheduledThreadPoolExecutor=Executors.newScheduledThreadPool(5);ScheduledExecutorService singleThreadScheduledExecutor=Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();

2.4 使用场景

ScheduledThreadPoolExecutor：适用于多个后台线程执行周期性任务，同时为了满足资源管理的需求而需要限制后台线程数量的应用场景。SingleThreadScheduledExecutor：适用于需要单个后台线程执行周期任务，同时需要保证任务顺序执行的应用场景。

3. ScheduledThreadPoolExecutor执行机制分析

注意：DelayQueue是一个无界队列，所以ThreadPoolExecutor的maximumPoolSize在ScheduledThreadPoolExecutor中无意义。

ScheduledThreadPoolExecutor的执行主要分为以下两个部分:

当调用ScheduledThreadPoolExecutor的scheduleAtFixedRate()方法或者scheduleWithFixedDelay()方法时，会向ScheduledThreadPoolExecutor的DelayQueue添加一个实现了RunnableScheduledFuture接口的ScheduleFutureTask。线程池中的线程从DelayQueue中获取ScheduleFutureTask，然后执行任务。

4. ScheduledThreadPoolExecutor使用案例

创建一个Runnable的对象，然后使用ScheduledThreadPoolExecutor的Scheduled()来执行延迟任务。

4.1 延迟指定时间才开始执行schedule。

public ScheduledFuture schedule(Runnable command,long delay, TimeUnit unit);

参数解析

command：实现Runnable接口的类delay：延迟多久后执行unit：用于指定keepAliveTime参数的时间单位，这是一个枚举，常用的有TimeUnit.MILLISECONDS(毫秒)，TimeUnit.SECONDS(秒)以及TimeUnit.MINUTES(分钟)等

import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;import java.util.concurrent.TimeUnit;/** * @authorSaint * @version 1.0 * @date 2020/8/9 15:05 */public class Main { public static void main(String[] args) { ScheduledExecutorService scheduledThreadPoolExecutor= Executors.newScheduledThreadPool(1); long cur = System.currentTimeMillis(); System.out.println("延迟要开始了"); scheduledThreadPoolExecutor.schedule(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("Hello, World!"); } //0表示首次执行任务的延迟时间，1000表示每次执行任务的间隔时间，TimeUnit.MILLISECONDS执行的时间间隔数值单位 }, 2000, TimeUnit.MILLISECONDS); long stop = System.currentTimeMillis(); }}

4.2 周期性执行任务

scheduleAtFixedRate方法的作用是预定在初始的延迟结束后，周期性地执行给定的任务，周期长度为period，其中initialDelay为初始延迟。

public ScheduledFuture scheduleAtFixedRate(Runnable command, long initialDelay, long period, TimeUnit unit);

scheduleWithFixedDelay方法的作用是预定在初始的延迟结束后周期性地执行给定任务，在一次调用完成和下一次调用开始之间有长度为delay的延迟，其中initialDelay为初始延迟

public ScheduledFuture scheduleWithFixedDelay(Runnable command, long initialDelay, long delay, TimeUnit unit);

案例代码

package cn.com.wind.windabc.shceduledthreadpool;import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;import java.util.concurrent.TimeUnit;import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;/** * 定时任务，并增加执行次数限制 * @author Saint * @version 1.0 * @date 2020/8/9 15:14 */public class ScheduledMultiThreadTool { private static Integer count =1; MyTimerTask myTimerTask = new MyTimerTask(); private ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock(); ScheduledExecutorService scheduled = Executors.newScheduledThreadPool(2); public void start(){ try { //一秒执行一次 scheduled.scheduleAtFixedRate(myTimerTask, 0,1, TimeUnit.SECONDS); while (!scheduled.isTerminated()){ lock.readLock().lock(); if (count >20){ scheduled.shutdown(); } lock.readLock().unlock(); } }catch(Exception e){ e.printStackTrace(); } System.out.println("Finished all threads"); } private class MyTimerTask implements Runnable { @Override public void run(){ lock.writeLock().lock(); System.out.println("第 "+count+ " 次执行任务,count="+count); count ++; lock.writeLock().unlock(); } } public static void main(String[] args) { new ScheduledMultiThreadTool().start(); }}

限制程序执行的次数：如果是单线程，那么可以直接定义一个静态变量count，每执行一次，count加一，如果count大于某个值就调用shutdown或者shutdownNow函数；如果是多线程，稍微要复杂一点，但是原理也是一样的。定义一个静态变量count，没执行一个也是count加一，只不过在执行加一操作之前需要加锁，执行完之后需要解锁附：时间单位 毫秒：TimeUnit.MILLISECONDS 秒：TimeUnit.SECONDS 分钟：TimeUnit.MINUTES 小时：TimeUnit.HOURS 天：TimeUnit.DAYS

总结

SingleThreadScheduledExecutor与ScheduledThreadPoolExecutor使用方法类似。 了解完ScheduledThreadPoolExecutor的创建方法和内置的几个schedule()方法后，使用起来还是很简单的。 我们主要记住两个类：SingleThreadScheduledExecutor、ScheduledThreadPoolExecutor

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