高并发编程之ScheduledThreadPoolExecutor讲解

一、ScheduledThreadPoolExecutor介绍
ScheduledThreadPoolExecutor，它可另行安排在给定的延迟后运行命令，或者定期执行命令。需要多个辅助线程时，或者要求 ThreadPoolExecutor 具有额外的灵活性或功能时，此类要优于Timer。

二、ScheduledThreadPoolExecutor相对于Timer的优势
ScheduledThreadPoolExecutor是一个使用线程池执行定时任务的类，相较于Java中提供的另一个执行定时任务的类Timer，其主要有如下两个优点：
①、使用多线程执行任务，不用担心任务执行时间过长而导致任务相互阻塞的情况，Timer是单线程执行的，因而会出现这个问题；
②、不用担心任务执行过程中，如果线程失活，其会新建线程执行任务，Timer类的单线程挂掉之后是不会重新创建线程执行后续任务的。

除去上述两个优点外，ScheduledThreadPoolExecutor还提供了非常灵活的API，用于执行任务。其任务的执行策略主要分为两大类：

①在一定延迟之后只执行一次某个任务：
1、schedule(Callable callable, long delay, TimeUnit unit)
创建并执行在给定延迟后启用的 ScheduledFuture。
2、schedule(Runnable command, long delay, TimeUnit unit)
创建并执行在给定延迟后启用的一次性操作。

②在一定延迟之后周期性的执行某个任务：
1、scheduleAtFixedRate(Runnable command, long initialDelay, long period, TimeUnit unit)
创建并执行一个在给定初始延迟后首次启用的定期操作，后续操作具有给定的周期；也就是将在 initialDelay 后开始执行，然后在 initialDelay+period 后执行，接着在 initialDelay + 2 * period 后执行，依此类推。
2、scheduleWithFixedDelay(Runnable command, long initialDelay, long delay, TimeUnit unit)
创建并执行一个在给定初始延迟后首次启用的定期操作，随后，在每一次执行终止和下一次执行开始之间都存在给定的延迟。

三、Java代码示例
①、schedule(Runnable command, long delay, TimeUnit unit) ：创建并执行在给定延迟后启用的一次性操作。

package ThreadPool;

import java.sql.Time;
import java.util.concurrent.ScheduledFuture;
import java.util.concurrent.ScheduledThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
* @author czd
*/
public class ScheduledThreadPoolExecutorTest {
public static void main(String[] args) {
ScheduledThreadPoolExecutor scheduledThreadPoolExecutor = new ScheduledThreadPoolExecutor(2);
//1、schedule(Runnable command, long delay, TimeUnit unit)
ScheduledFuture future = scheduledThreadPoolExecutor.schedule(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("当前时间：" + System.currentTimeMillis());
}
}, 2 ,TimeUnit.SECONDS);

//有兴趣可以把下面两行代码的注释去掉玩玩看
//cancel(true):是取消延迟执行
//        future.cancel(true);

}
}

输出结果

②、scheduleAtFixedRate(Runnable command, long initialDelay, long period, TimeUnit unit)
创建并执行一个在给定初始延迟后首次启用的定期操作，后续操作具有给定的周期；也就是将在 initialDelay 后开始执行，然后在 initialDelay+period 后执行，接着在 initialDelay + 2 * period 后执行，依此类推。

package ThreadPool;

import java.sql.Time;
import java.util.concurrent.ScheduledFuture;
import java.util.concurrent.ScheduledThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
* @author czd
*/
public class ScheduledThreadPoolExecutorTest {
public static void main(String[] args) {
ScheduledThreadPoolExecutor scheduledThreadPoolExecutor = new ScheduledThreadPoolExecutor(2);
//2、scheduleAtFixedRate(Runnable command, long initialDelay, long period, TimeUnit unit)
scheduledThreadPoolExecutor.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("当前时间：" + System.currentTimeMillis() + " 我是周期性执行！");
}
}, 2 , 5,TimeUnit.SECONDS);

}
}

输出结果

scheduleAtFixedRate总结：
1、当执行时间 > 频率时间时 在程序结束本次执行后，会立即进行下一次的执行。
2、当执行时间 < 频率时间时 在程序结束本次执行后，会等到频率时间到了再去执行下一次。

③、scheduleWithFixedDelay(Runnable command, long initialDelay, long delay, TimeUnit unit)
创建并执行一个在给定初始延迟后首次启用的定期操作，随后，在每一次执行终止和下一次执行开始之间都存在给定的延迟。

package ThreadPool;

import java.sql.Time;
import java.util.concurrent.ScheduledFuture;
import java.util.concurrent.ScheduledThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
* @author czd
*/
public class ScheduledThreadPoolExecutorTest {
public static void main(String[] args) {
ScheduledThreadPoolExecutor scheduledThreadPoolExecutor = new ScheduledThreadPoolExecutor(2);
//3、scheduleWithFixedDelay(Runnable command, long initialDelay, long delay, TimeUnit unit)
scheduledThreadPoolExecutor.scheduleWithFixedDelay(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("当前时间：" + System.currentTimeMillis() + " 我是周期性执行！");
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}, 2 , 5,TimeUnit.SECONDS);
}
}

输出结果

scheduleWithFixedDelay总结：
程序确实是在上一次执行完毕之后5s钟再次执行 也就是说 scheduleWithFixedDelay 是在上一次线程执行结束之后的多长时间执行（在这个示例就是一共2+5执行）。

四、ScheduledThreadPoolExecutor中的线程A执行某个周期任务分为4个步骤；
①、线程A从DelayQueue中获取已经到期的ScheduledFutureTask(DelayQueue.take())。
②、执行这个任务。
③、修改这个任务的time变量为下次将要执行的时间；
④ 把该任务放回DelayQueue中（DelayQueue.add()）。