快捷導(dǎo)航

一文帶你學(xué)會(huì)Java中ScheduledThreadPoolExecutor使用

更新時(shí)間：2024年12月15日 11:06:48 作者：JWASX

ScheduledThreadPoolExecutor是Java并發(fā)包中的一個(gè)類,同時(shí)也是?ThreadPoolExecutor的一個(gè)子類,本文主要為大家介紹一下ScheduledThreadPoolExecutor使用,需要的可以參考下

1. 概要

前面文章的地址：

定時(shí)/延時(shí)任務(wù)-自己實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡單的定時(shí)器

定時(shí)/延時(shí)任務(wù)-Timer用法

ScheduledThreadPoolExecutor 是 Java 并發(fā)包 (java.util.concurrent) 中的一個(gè)類，同時(shí)也是 ThreadPoolExecutor 的一個(gè)子類，這就意味者 ScheduledThreadPoolExecutor 不像 Timer 中使用單個(gè)線程去執(zhí)行任務(wù)，ScheduledThreadPoolExecutor 使用了線程池去執(zhí)行，同時(shí) ScheduledThreadPoolExecutor 也具備了 Timer 中的各種功能。

2. 固定速率和固定延時(shí)

2.1 固定速率

固定速率策略表示任務(wù)在固定的時(shí)間間隔內(nèi)重復(fù)執(zhí)行，不管任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間有多長，如果任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間超過了時(shí)間間隔，那么下一個(gè)任務(wù)會(huì)在當(dāng)前任務(wù)執(zhí)行完畢之后就會(huì)馬上開始執(zhí)行，下面是一個(gè)例子：假設(shè)我們設(shè)置了一個(gè)固定速率為 5 的任務(wù)，從 0s 開始執(zhí)行，也就是說這個(gè)任務(wù) 5s 執(zhí)行一次：

第一次執(zhí)行：在 0s 開始執(zhí)行一次，假設(shè)執(zhí)行時(shí)間是 3s
第二次執(zhí)行：在 5s 開始執(zhí)行第二次，假設(shè)執(zhí)行的時(shí)候被阻塞了，執(zhí)行了 8s
第三次執(zhí)行：在 13s 開始執(zhí)行第三次，假設(shè)執(zhí)行的時(shí)候被阻塞了，執(zhí)行了 3s
第四次執(zhí)行：在 16s 開始執(zhí)行第四次，假設(shè)執(zhí)行的時(shí)候沒有被阻塞
第四次執(zhí)行：在 20s 開始執(zhí)行第五次，假設(shè)執(zhí)行的時(shí)候沒有被阻塞
…

2.2 固定延時(shí)

固定延時(shí) 策略表示任務(wù)在當(dāng)前任務(wù)執(zhí)行完成之后，固定延時(shí)一段時(shí)間再執(zhí)行下一個(gè)任務(wù)，下面是一個(gè)例子：假設(shè)我們設(shè)置了一個(gè)固定速率為 5 的任務(wù)，從 0s 開始執(zhí)行，也就是說這個(gè)任務(wù) 5s 執(zhí)行一次：

第一次執(zhí)行：在 0s 開始執(zhí)行一次，假設(shè)執(zhí)行時(shí)間是 3s
第二次執(zhí)行：在 8s 開始執(zhí)行第二次，假設(shè)執(zhí)行的時(shí)候被阻塞了，執(zhí)行了 8s
第三次執(zhí)行：在 21s 開始執(zhí)行第三次，假設(shè)執(zhí)行的時(shí)候被阻塞了，執(zhí)行了 3s
第四次執(zhí)行：在 29 開始執(zhí)行第四次，假設(shè)執(zhí)行的時(shí)候沒有被阻塞
第四次執(zhí)行：在 34s 開始執(zhí)行第五次，假設(shè)執(zhí)行的時(shí)候沒有被阻塞
…

上面的例子中其實(shí)固定速率的執(zhí)行和 Timer 是一樣的，但是固定延時(shí)有點(diǎn)不一樣，不知道你有沒有發(fā)現(xiàn)，固定延時(shí)下執(zhí)行的時(shí)候每一個(gè)任務(wù)和前一個(gè)任務(wù)的時(shí)間間隔一定是任務(wù)執(zhí)行時(shí)間 + 延時(shí)時(shí)間，其實(shí)相比于 Timer，ScheduledThreadPoolExecutor 的固定延時(shí)看起來更像是 “正宗” 一點(diǎn)的固定延時(shí)

3. API 解釋

3.1 schedule

還是老規(guī)矩，先看下 ScheduledThreadPoolExecutor 的幾個(gè) API，看看用法是什么樣的，首先就是 schedule 方法，這個(gè)方法就是普通的延時(shí)方法，只執(zhí)行一次，非周期調(diào)度

public class Pra {

    public static void main(String[] args) {
        ScheduledThreadPoolExecutor executor = new ScheduledThreadPoolExecutor(16);
        Thread thread = new Thread(() -> {
            try {
                System.out.println("Thread-Current: " + Thread.currentThread().getName() + ", time = " + getTime());
                if (Math.random() < 0.5) {
                    System.out.println("sleep: 3s");
                    Thread.sleep(3000);
                } else {
                    System.out.println("sleep: 8s");
                    Thread.sleep(8000);
                }

            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }, "thread-executor-run");
        executor.schedule(thread, 0, TimeUnit.SECONDS);
    }

    private static String getTime() {
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss:SSS");
        return sdf.format(new Date());
    }

}

執(zhí)行結(jié)果如下所示，延遲 0s 就開始執(zhí)行任務(wù)

ScheduledThreadPoolExecutor 也提供了一個(gè) callable 類型的任務(wù)的實(shí)現(xiàn)，使用 Callable 的好處就是可以獲取任務(wù)的實(shí)現(xiàn)返回值，如下例子所示：

public class Pra {

    public static void main(String[] args) {
        ScheduledThreadPoolExecutor executor = new ScheduledThreadPoolExecutor(16);

        // 創(chuàng)建一個(gè) Callable 任務(wù)
        Callable<Integer> task = new Callable<Integer>() {
            @Override
            public Integer call() throws Exception {
                System.out.println("Task is running on thread: " + Thread.currentThread().getName());
                return 1; // 返回結(jié)果
            }
        };

        // 調(diào)度 Callable 任務(wù)，在 0 秒后執(zhí)行
        ScheduledFuture<Integer> future = executor.schedule(task, 0, TimeUnit.SECONDS);
        try {
            // 獲取任務(wù)的結(jié)果
            Integer result = future.get();
            System.out.println("Task result: " + result);
        } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    private static String getTime() {
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss:SSS");
        return sdf.format(new Date());
    }

}

輸出結(jié)果如下所示：

3.2 固定延時(shí) - scheduleWithFixedDelay

public class Pra {

    public static void main(String[] args) {
        ScheduledThreadPoolExecutor executor = new ScheduledThreadPoolExecutor(16);

        Thread thread = new Thread(() -> {
            try {
                System.out.println("Thread-Current: " + Thread.currentThread().getName() + ", time = " + getTime());
                if (Math.random() < 0.5) {
                    System.out.println("sleep: 3s");
                    Thread.sleep(3000);
                } else {
                    System.out.println("sleep: 8s");
                    Thread.sleep(8000);
                }

            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }, "thread-executor-run");

        executor.scheduleWithFixedDelay(thread, 0, 5, TimeUnit.SECONDS);
    }

    private static String getTime() {
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss:SSS");
        return sdf.format(new Date());
    }

}

輸入如下所示：

來分析一下：

首先第一次任務(wù) 2024-11-24 19:19:36:698 啟動(dòng)，然后執(zhí)行時(shí)間 3s

第二次任務(wù)在 2024-11-24 19:19:44:718 啟動(dòng)，跟第一次任務(wù)相差 8s，延時(shí) = 5s + 3s = 8s

第三次任務(wù)在 2024-11-24 19:19:52:741 啟動(dòng)，跟第二次任務(wù)相差 8s，延時(shí) = 5s + 3s = 8s

第四次任務(wù)在 2024-11-24 19:20:05:760 啟動(dòng)，跟第三次任務(wù)相差 13s，延時(shí) = 5s + 8s = 13s

第五次任務(wù)在 2024-11-24 19:20:13:773 啟動(dòng)，跟第四次任務(wù)相差 8s，延時(shí) = 5s + 3s = 8s

第六次任務(wù)在 2024-11-24 19:20:26:787 啟動(dòng)，跟第五次任務(wù)相差 13s，延時(shí) = 5s + 8s = 13s

…

可以看到 scheduleWithFixedDelay 的延時(shí)是相對于當(dāng)前時(shí)間 + 延時(shí)時(shí)間的，跟 Timer 的固定延時(shí)任務(wù)有點(diǎn)不同

3.2 固定速率 - scheduleWithFixedDelay

public class Pra {

    public static void main(String[] args) {
        ScheduledThreadPoolExecutor executor = new ScheduledThreadPoolExecutor(16);

        Thread thread = new Thread(() -> {
            try {
                System.out.println("Thread-Current: " + Thread.currentThread().getName() + ", time = " + getTime());
                if (Math.random() < 0.5) {
                    System.out.println("sleep: 3s");
                    Thread.sleep(3000);
                } else {
                    System.out.println("sleep: 8s");
                    Thread.sleep(8000);
                }

            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }, "thread-executor-run");

        executor.scheduleAtFixedRate(thread, 0, 5, TimeUnit.SECONDS);
    }

    private static String getTime() {
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss:SSS");
        return sdf.format(new Date());
    }

}

輸出結(jié)果如下：

來分析下上面的執(zhí)行流程，需要注意的是，ScheduledThreadPoolExecutor 的固定速率任務(wù)會(huì)在當(dāng)前任務(wù)執(zhí)行完之后再添加下一次要執(zhí)行的任務(wù)

首先第一次任務(wù) 2024-11-24 16:23:25:762 啟動(dòng)，然后執(zhí)行時(shí)間 8s，執(zhí)行完之后會(huì)添加一個(gè) 2024-11-24 16:23:30 s 執(zhí)行的任務(wù)，當(dāng)前時(shí)間 2024-11-24 16:23:33 s
第二次任務(wù)在 2024-11-24 16:23:33:770 啟動(dòng)，因?yàn)?2024-11-24 16:23:33:770 超過了 2024-11-24 16:23:30 s 這個(gè)時(shí)間點(diǎn)，所以立刻執(zhí)行，執(zhí)行時(shí)間 3s，執(zhí)行完之后往隊(duì)列里面添加一個(gè) 2024-11-24 16:23:35 s 執(zhí)行的任務(wù)，當(dāng)前時(shí)間 2024-11-24 16:23:36 s
第二次任務(wù)在 2024-11-24 16:23:36:784 啟動(dòng)，因?yàn)?2024-11-24 16:23:36:784 超過了 2024-11-24 16:23:35 s 這個(gè)時(shí)間點(diǎn)，所以立刻執(zhí)行，執(zhí)行時(shí)間 3s，執(zhí)行完之后往隊(duì)列里面添加一個(gè) 2024-11-24 16:23:40 s 執(zhí)行的任務(wù)，當(dāng)前時(shí)間 2024-11-24 16:23:39 s
第四次任務(wù)在 2024-11-24 16:23:40:739 啟動(dòng)，因?yàn)榈谌齻€(gè)任務(wù)執(zhí)行完之后時(shí)間是 2024-11-24 16:23:39 s，還沒有到第四個(gè)任務(wù)執(zhí)行的時(shí)間點(diǎn)，這時(shí)候就等待，等到 2024-11-24 16:23:40:739，執(zhí)行時(shí)間 3s，執(zhí)行完之后往隊(duì)列里面添加一個(gè) 2024-11-24 16:23:45 s 執(zhí)行的任務(wù)，執(zhí)行完的時(shí)間當(dāng)前是 2024-11-24 16:23:42 s
第五次任務(wù)在 2024-11-24 16:23:45:751 啟動(dòng)，因?yàn)榈谒膫€(gè)任務(wù)執(zhí)行完之后時(shí)間是 2024-11-24 16:23:42 s，還沒有到第五個(gè)任務(wù)執(zhí)行的時(shí)間點(diǎn)，這時(shí)候就等待，等到 2024-11-24 16:23:45:751，執(zhí)行時(shí)間 8s，執(zhí)行完之后往隊(duì)列里面添加一個(gè) 2024-11-24 16:23:50 s 執(zhí)行的任務(wù)，執(zhí)行完的時(shí)間當(dāng)前是 2024-11-24 16:23:53 s
第六次任務(wù)在 2024-11-24 16:23:53:763 啟動(dòng)，因?yàn)榈诹鶄€(gè)任務(wù)執(zhí)行時(shí)間是 2024-11-24 16:23:50 s，而執(zhí)行完第五個(gè)任務(wù)已經(jīng)是 2024-11-24 16:23:53 s了，超過任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間，所以會(huì)立馬執(zhí)行，執(zhí)行時(shí)間 3s，執(zhí)行完后往隊(duì)列里面添加一個(gè) 2024-11-24 16:23:55 s 的任務(wù)，當(dāng)前時(shí)間是 2024-11-24 16:23:56 s
…

其實(shí)上面的解釋中可以把后面的毫秒去掉，這樣比較方便理解

4. 小結(jié)

上面就是幾個(gè) API 了，其中固定速率的和 Timer 的實(shí)現(xiàn)方式有點(diǎn)不同，后續(xù)文章中，我會(huì)對 ScheduledThreadPoolExecutor 的源碼進(jìn)行詳細(xì)的解析，當(dāng)然在解析 ScheduledThreadPoolExecutor 之前首先需要知道下線程池的工作原理和工作流程。

以上就是一文帶你學(xué)會(huì)Java中ScheduledThreadPoolExecutor使用的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Java ScheduledThreadPoolExecutor的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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