Java并发——Executor框架ScheduledThreadPoolExecutor详解

ScheduledThreadPoolExecutor类继承了ThreadPoolExecutor并实现了ScheduledExecutorService接口。主要用于在给定的延迟后执行任务或者定期执行任务。作用类似于java.util包下的Timer类，但是比Timer功能更强大、更灵活，因为Timer只能控制单个线程延迟或定期执行，而ScheduledThreadPoolExecutor对应的是多个线程的后台线程。
一、ScheduledThreadPoolExecutor的创建：
可以利用Executors工厂类来创建两种ScheduledThreadPoolExecutor：ScheduledThreadPoolExecutor和SingleThreadScheduledExecutor.
ScheduledThreadPoolExecutor：适用于若干个（固定）线程延时或者定期执行任务，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场景。ScheduledExecutorService stp = Executors.newScheduledThreadPool(int threadNums);
ScheduledExecutorService stp = Executors.newScheduledThreadPool(int threadNums, ThreadFactory threadFactory);SingleThreadScheduledExecutor：适用于需要单个线程延时或者定期的执行任务，同时需要保证各个任务顺序执行的应用场景。ScheduledExecutorService stse = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor(int threadNums);
ScheduledExecutorService stp = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor(int threadNums, ThreadFactory threadFactory);
二、ScheduledThreadPoolExecutor的实现

通过查看源码，可以发现ScheduledThreadPoolExecutor的实现主要是通过把任务封装为ScheduledFutureTask来实现。ScheduledThreadPoolExecutor通过它的scheduledAtFixedTime（）方法或者scheduledWithFixedDelay（）方法向阻塞队列添加一个实现了RunnableScheduledFutureTask接口的ScheduledFutureTask类对象。
ScheduledFutureTask主要包括3个成员变量：private final long sequenceNumber;
private long time;
private final long period;sequenceNumber：序列号，用于保存任务添加到阻塞队列的顺序；
time：用于保存该任务将要被执行的具体时间；
period：周期，用于保存任务执行的间隔周期；
此外，ScheduledTreadPoolExecutor的阻塞队列是用DelayQueue实现的，可以实现元素延时delayTime后才能获取元素，在ScheduledThreadPoolExecutor中，DelayQueue内部封装了一个PriorityQueue，来对任务进行排序，首先对time排序，time小的在前，如果time一样，则sequence小的在前，也就是说如果time一样，那么先被提交的任务先执行。

因为DelayQueue是一个无界的队列，因此线程池的maximumPoolSize是无效的。ScheduledThreadPoolExecutor的工作流程大致如下：


主线程把调用ScheduledFutureTask对象的scheduledAtFixedRate（）或者scheduledWithFixedDelay（）方法把Runnable或者Callable对象包装成ScheduledFutureTask对象添加到阻塞队列中；
线程池中的线程1从阻塞队列中获取到期的ScheduledFutureTask任务，并执行任务；（到期的意思就是当前时间大于time）
执行完任务后把成员变量time改为下次要执行任务的时间，然后把新的ScheduledFutureTask任务重新放入阻塞队列中；