一文搞懂Java?ScheduledExecutorService的使用
JUC包(java.util.concurrent)中提供了對定時任務(wù)的支持，即ScheduledExecutorService接口。
本文對ScheduledExecutorService的介紹，將基于Timer類使用介紹進(jìn)行，因此請先閱讀Timer類使用介紹文章。
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一、創(chuàng)建ScheduledExecutorService對象
ScheduledExecutorService executorService = Executors.newScheduledThreadPool(5);
二、ScheduledExecutorService方法
ScheduledExecutorService實現(xiàn)了ExecutorService接口，ExecutorService接口中的方法事實上屬于線程池相關(guān)的一般方法，不在本文討論。
ScheduledExecutorService本身提供了以下4個方法：
- ScheduledFuture<?> schedule(Runnable command, long delay, TimeUnit unit)：延遲delay單位時間后，執(zhí)行一次任務(wù)
- <V> ScheduledFuture<V> schedule(Callable<V> callable, long delay, TimeUnit unit)：延遲delay單位時間后，執(zhí)行一次任務(wù)
- ScheduledFuture<?> scheduleAtFixedRate(Runnable command, long initialDelay, long period, TimeUnit unit)：延遲initialDelay單位時間后，執(zhí)行一次任務(wù)，之后每隔period單位時間執(zhí)行一次任務(wù)（固定速率）
- ScheduledFuture<?> scheduleWithFixedDelay(Runnable command, long initialDelay, long delay, TimeUnit unit)：延遲initialDelay單位時間后，執(zhí)行一次任務(wù)，之后每隔period單位時間執(zhí)行一次任務(wù)（固定延時）
ScheduledExecutorService和Timer進(jìn)行對比，兩者所提供的方法是類似的，區(qū)別在于Timer有提供指定時間點執(zhí)行任務(wù)，而ScheduledExecutorService沒有提供。
Timer提供的方法返回值均為void，而ScheduledExecutorService的方法返回值均為ScheduledFuture（繼承于Future接口）。
三、固定速率和固定延時的區(qū)別
和Timer一樣，我們用示例來展示ScheduledExecutorService固定速率和固定延時的區(qū)別，并與Timer進(jìn)行對比。
1. 固定速率
示例：
System.out.println("啟動于：" + DateUtil.formatNow());
ScheduledExecutorService executorService = Executors.newScheduledThreadPool(5);
executorService.scheduleAtFixedRate(
new Runnable() {
int i = 1;
@Override
public void run() {
System.out.print(i + " " + DateUtil.formatNow() + " 開始執(zhí)行, ");
if(i == 3) {
ThreadUtil.sleep(11 * 1000);
}
System.out.println(DateUtil.formatNow() + " 結(jié)束");
i ++;
}
},
5, 2, TimeUnit.SECONDS);輸出：
啟動于：2022-10-31 17:15:44
1 2022-10-31 17:15:49 開始執(zhí)行, 2022-10-31 17:15:49 結(jié)束
2 2022-10-31 17:15:51 開始執(zhí)行, 2022-10-31 17:15:51 結(jié)束
3 2022-10-31 17:15:53 開始執(zhí)行, 2022-10-31 17:16:04 結(jié)束 *
4 2022-10-31 17:16:04 開始執(zhí)行, 2022-10-31 17:16:04 結(jié)束 *
5 2022-10-31 17:16:04 開始執(zhí)行, 2022-10-31 17:16:04 結(jié)束 *
6 2022-10-31 17:16:04 開始執(zhí)行, 2022-10-31 17:16:04 結(jié)束 *
7 2022-10-31 17:16:04 開始執(zhí)行, 2022-10-31 17:16:04 結(jié)束 *
8 2022-10-31 17:16:04 開始執(zhí)行, 2022-10-31 17:16:04 結(jié)束 *
9 2022-10-31 17:16:05 開始執(zhí)行, 2022-10-31 17:16:05 結(jié)束
10 2022-10-31 17:16:07 開始執(zhí)行, 2022-10-31 17:16:07 結(jié)束
11 2022-10-31 17:16:09 開始執(zhí)行, 2022-10-31 17:16:09 結(jié)束
沒有11秒耗時的情況下，正常應(yīng)該是輸出：
啟動于：2022-10-31 17:15:44
1 2022-10-31 17:15:49 開始執(zhí)行, 2022-10-31 17:15:49 結(jié)束
2 2022-10-31 17:15:51 開始執(zhí)行, 2022-10-31 17:15:51 結(jié)束
3 2022-10-31 17:15:53 開始執(zhí)行, 2022-10-31 17:15:53 結(jié)束
4 2022-10-31 17:15:55 開始執(zhí)行, 2022-10-31 17:15:55 結(jié)束
5 2022-10-31 17:15:57 開始執(zhí)行, 2022-10-31 17:15:57 結(jié)束
6 2022-10-31 17:15:59 開始執(zhí)行, 2022-10-31 17:15:59 結(jié)束
7 2022-10-31 17:16:01 開始執(zhí)行, 2022-10-31 17:16:01 結(jié)束
8 2022-10-31 17:16:03 開始執(zhí)行, 2022-10-31 17:16:03 結(jié)束
9 2022-10-31 17:16:05 開始執(zhí)行, 2022-10-31 17:16:05 結(jié)束
10 2022-10-31 17:16:07 開始執(zhí)行, 2022-10-31 17:16:07 結(jié)束
11 2022-10-31 17:16:09 開始執(zhí)行, 2022-10-31 17:16:09 結(jié)束
從測試結(jié)果中可以看出，當(dāng)有一次任務(wù)執(zhí)行耗時過長，超出了設(shè)定的period時間單位，將會影響后續(xù)5次任務(wù)準(zhǔn)時執(zhí)行，當(dāng)耗時任務(wù)完成后，ScheduledExecutorService將會立即將延誤的5次任務(wù)一起補(bǔ)上，并保障后續(xù)的任務(wù)按預(yù)期的時間點執(zhí)行。
這與ScheduledExecutorService固定速率的效果與Timer是完全一樣的，讀者可直接參考Timer的固定速率介紹。
2. 固定延時
示例：
System.out.println("啟動于：" + DateUtil.formatNow());
ScheduledExecutorService executorService = Executors.newScheduledThreadPool(5);
executorService.scheduleWithFixedDelay(
new Runnable() {
int i = 1;
@Override
public void run() {
System.out.print(i + " " + DateUtil.formatNow() + " 開始執(zhí)行, ");
if(i == 3) {
ThreadUtil.sleep(11 * 1000);
}
System.out.println(DateUtil.formatNow() + " 結(jié)束");
i ++;
}
},
5, 2, TimeUnit.SECONDS);輸出：
1 2022-10-31 17:16:41 開始執(zhí)行, 2022-10-31 17:16:41 結(jié)束
2 2022-10-31 17:16:43 開始執(zhí)行, 2022-10-31 17:16:43 結(jié)束
3 2022-10-31 17:16:45 開始執(zhí)行, 2022-10-31 17:16:56 結(jié)束 *
4 2022-10-31 17:16:58 開始執(zhí)行, 2022-10-31 17:16:58 結(jié)束
5 2022-10-31 17:17:00 開始執(zhí)行, 2022-10-31 17:17:00 結(jié)束
6 2022-10-31 17:17:02 開始執(zhí)行, 2022-10-31 17:17:02 結(jié)束
7 2022-10-31 17:17:04 開始執(zhí)行, 2022-10-31 17:17:04 結(jié)束
8 2022-10-31 17:17:06 開始執(zhí)行, 2022-10-31 17:17:06 結(jié)束
9 2022-10-31 17:17:08 開始執(zhí)行, 2022-10-31 17:17:08 結(jié)束
沒有11秒耗時的情況下，正常應(yīng)該是輸出：
1 2022-10-31 17:16:41 開始執(zhí)行, 2022-10-31 17:16:41 結(jié)束
2 2022-10-31 17:16:43 開始執(zhí)行, 2022-10-31 17:16:43 結(jié)束
3 2022-10-31 17:16:45 開始執(zhí)行, 2022-10-31 17:16:45 結(jié)束
4 2022-10-31 17:16:47 開始執(zhí)行, 2022-10-31 17:16:47 結(jié)束
5 2022-10-31 17:16:49 開始執(zhí)行, 2022-10-31 17:16:49 結(jié)束
6 2022-10-31 17:16:51 開始執(zhí)行, 2022-10-31 17:16:51 結(jié)束
7 2022-10-31 17:16:53 開始執(zhí)行, 2022-10-31 17:16:53 結(jié)束
8 2022-10-31 17:16:55 開始執(zhí)行, 2022-10-31 17:16:55 結(jié)束
9 2022-10-31 17:16:57 開始執(zhí)行, 2022-10-31 17:16:57 結(jié)束
固定延時是當(dāng)任務(wù)執(zhí)行耗時過長，超出設(shè)定的delay時間單位，后續(xù)的任務(wù)將會被順延推遲，這個設(shè)計是與Timer一樣的，但與Timer卻有一點小區(qū)別。
在Timer類使用介紹中，曾提到Timer類固定延時下與我想象的不太一致，Timer在第3次任務(wù)執(zhí)行完成后會立即執(zhí)行第4次任務(wù)，接著才是間隔2秒執(zhí)行第5次任務(wù)。
而ScheduledExecutorService則與我的想象完全一致，當(dāng)?shù)?次任務(wù)執(zhí)行完成后，會間隔2秒再執(zhí)行第4次任務(wù)。
所以固定延時下，Timer和ScheduledExecutorService的實現(xiàn)是有一點區(qū)別的。
四、調(diào)度多個任務(wù)
在Timer中，一個TimerTask對象是一個任務(wù)。
而在ScheduledExecutorService中，則一個Runnable對象一個任務(wù)。
第三節(jié)介紹的是固定速率和固定延時是如何影響一個可重復(fù)執(zhí)行任務(wù)(一個Runnable對象)的多次執(zhí)行的。
而本節(jié)介紹的是ScheduledExecutorService如何同時調(diào)度多個可重復(fù)執(zhí)行任務(wù)的。
與Timer內(nèi)部僅1個線程不同，ScheduledExecutorService內(nèi)部采用的是線程池，是支持自己設(shè)定線程數(shù)的。
那么理論上來說，如果要加入2個任務(wù)，ScheduledExecutorService設(shè)定線程數(shù)為2，就不會出現(xiàn)相互影響的情況。
我們來驗證一下。
定義任務(wù)，當(dāng)執(zhí)行第3次時將會休眠11秒：
class Task implements Runnable {
private int i = 1;
private String name;
public Task(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public void run() {
System.out.println(i + " " + name + ":" + DateUtil.formatNow() + " 開始執(zhí)行");
if(i == 3) {
ThreadUtil.sleep(11 * 1000);
}
System.out.println(i + " " + name + ":" + DateUtil.formatNow() + " 執(zhí)行結(jié)束");
i ++;
}
}使用ScheduledExecutorService進(jìn)行調(diào)度：
System.out.println("啟動于：" + DateUtil.formatNow());
ScheduledExecutorService executorService = Executors.newScheduledThreadPool(2);
Task task1 = new Task("task1");
Task task2 = new Task("task2");
executorService.scheduleWithFixedDelay(task1, 5, 2, TimeUnit.SECONDS);
executorService.scheduleWithFixedDelay(task2, 5, 2, TimeUnit.SECONDS);由于控制臺輸出時，task1和task2的日志會混在一起，不容易閱讀，我這邊將task1和task2的日志分開。
task1日志：
啟動于：2022-10-31 17:49:51
1 task1:2022-10-31 17:49:56 開始執(zhí)行
1 task1:2022-10-31 17:49:56 執(zhí)行結(jié)束
2 task1:2022-10-31 17:49:58 開始執(zhí)行
2 task1:2022-10-31 17:49:58 執(zhí)行結(jié)束
3 task1:2022-10-31 17:50:00 開始執(zhí)行
3 task1:2022-10-31 17:50:11 執(zhí)行結(jié)束
4 task1:2022-10-31 17:50:13 開始執(zhí)行
4 task1:2022-10-31 17:50:13 執(zhí)行結(jié)束
5 task1:2022-10-31 17:50:15 開始執(zhí)行
5 task1:2022-10-31 17:50:15 執(zhí)行結(jié)束
task2日志：
啟動于：2022-10-31 17:49:51
1 task2:2022-10-31 17:49:56 開始執(zhí)行
1 task2:2022-10-31 17:49:56 執(zhí)行結(jié)束
2 task2:2022-10-31 17:49:58 開始執(zhí)行
2 task2:2022-10-31 17:49:58 執(zhí)行結(jié)束
3 task2:2022-10-31 17:50:00 開始執(zhí)行
3 task2:2022-10-31 17:50:11 執(zhí)行結(jié)束
4 task2:2022-10-31 17:50:13 開始執(zhí)行
4 task2:2022-10-31 17:50:13 執(zhí)行結(jié)束
5 task2:2022-10-31 17:50:15 開始執(zhí)行
經(jīng)過測試可以確定，當(dāng)加入的任務(wù)數(shù)不超過線程池線程數(shù)時，即使任務(wù)存在耗時也不會相互影響，而僅是影響自身任務(wù)下一次執(zhí)行的時間點。
那如果加入任務(wù)數(shù)超出了線程數(shù)呢？
我們測試一下加入3個任務(wù)，線程數(shù)仍然為2.
Task task1 = new Task("task1");
Task task2 = new Task("task2");
Task task3 = new Task("task3");
executorService.scheduleWithFixedDelay(task1, 5, 2, TimeUnit.SECONDS);
executorService.scheduleWithFixedDelay(task2, 5, 2, TimeUnit.SECONDS);
executorService.scheduleWithFixedDelay(task3, 5, 2, TimeUnit.SECONDS);將三個任務(wù)的日志分開展示。
task1：
啟動于：2022-10-31 17:53:22
1 task1:2022-10-31 17:53:27 開始執(zhí)行
1 task1:2022-10-31 17:53:27 執(zhí)行結(jié)束
2 task1:2022-10-31 17:53:29 開始執(zhí)行
2 task1:2022-10-31 17:53:29 執(zhí)行結(jié)束
3 task1:2022-10-31 17:53:31 開始執(zhí)行
3 task1:2022-10-31 17:53:42 執(zhí)行結(jié)束
4 task1:2022-10-31 17:53:44 開始執(zhí)行
4 task1:2022-10-31 17:53:44 執(zhí)行結(jié)束
5 task1:2022-10-31 17:53:46 開始執(zhí)行
5 task1:2022-10-31 17:53:46 執(zhí)行結(jié)束
6 task1:2022-10-31 17:53:48 開始執(zhí)行
6 task1:2022-10-31 17:53:48 執(zhí)行結(jié)束
7 task1:2022-10-31 17:53:50 開始執(zhí)行
7 task1:2022-10-31 17:53:50 執(zhí)行結(jié)束
8 task1:2022-10-31 17:53:52 開始執(zhí)行
8 task1:2022-10-31 17:53:52 執(zhí)行結(jié)束
9 task1:2022-10-31 17:53:54 開始執(zhí)行
9 task1:2022-10-31 17:53:54 執(zhí)行結(jié)束
10 task1:2022-10-31 17:53:56 開始執(zhí)行
10 task1:2022-10-31 17:53:56 執(zhí)行結(jié)束
task2：
啟動于：2022-10-31 17:53:22
1 task2:2022-10-31 17:53:27 開始執(zhí)行
1 task2:2022-10-31 17:53:27 執(zhí)行結(jié)束
2 task2:2022-10-31 17:53:29 開始執(zhí)行
2 task2:2022-10-31 17:53:29 執(zhí)行結(jié)束
3 task2:2022-10-31 17:53:31 開始執(zhí)行
3 task2:2022-10-31 17:53:42 執(zhí)行結(jié)束
4 task2:2022-10-31 17:53:44 開始執(zhí)行
4 task2:2022-10-31 17:53:44 執(zhí)行結(jié)束
5 task2:2022-10-31 17:53:46 開始執(zhí)行
5 task2:2022-10-31 17:53:46 執(zhí)行結(jié)束
6 task2:2022-10-31 17:53:48 開始執(zhí)行
6 task2:2022-10-31 17:53:48 執(zhí)行結(jié)束
7 task2:2022-10-31 17:53:50 開始執(zhí)行
7 task2:2022-10-31 17:53:50 執(zhí)行結(jié)束
8 task2:2022-10-31 17:53:52 開始執(zhí)行
8 task2:2022-10-31 17:53:52 執(zhí)行結(jié)束
9 task2:2022-10-31 17:53:54 開始執(zhí)行
9 task2:2022-10-31 17:53:54 執(zhí)行結(jié)束
10 task2:2022-10-31 17:53:56 開始執(zhí)行
10 task2:2022-10-31 17:53:56 執(zhí)行結(jié)束
task3：
啟動于：2022-10-31 17:53:22
1 task3:2022-10-31 17:53:27 開始執(zhí)行
1 task3:2022-10-31 17:53:27 執(zhí)行結(jié)束
2 task3:2022-10-31 17:53:29 開始執(zhí)行
2 task3:2022-10-31 17:53:29 執(zhí)行結(jié)束
3 task3:2022-10-31 17:53:42 開始執(zhí)行
3 task3:2022-10-31 17:53:53 執(zhí)行結(jié)束
4 task3:2022-10-31 17:53:55 開始執(zhí)行
4 task3:2022-10-31 17:53:55 執(zhí)行結(jié)束
5 task3:2022-10-31 17:53:57 開始執(zhí)行
5 task3:2022-10-31 17:53:57 執(zhí)行結(jié)束
從以上日志可以看出，task1和task2執(zhí)行是正常的，但是task3從第3次執(zhí)行開始出現(xiàn)錯誤。
task3第三次時間點正確時間應(yīng)該是17:53:31，而實際上被推遲到了17:53:42才開始。
從這點我們可以推測出，當(dāng)時2個線程都在執(zhí)行task1、task2的耗時11秒的第3次任務(wù)，導(dǎo)致task3被推遲。
因此，我們在使用ScheduledExecutorService調(diào)度多個任務(wù)時，應(yīng)注意盡可能縮短任務(wù)的處理耗時，以及避免任務(wù)數(shù)超出線程數(shù)。
五、其他要點
任務(wù)執(zhí)行過程中拋出異常會發(fā)生什么情況？
Timer內(nèi)部是單個線程處理所有任務(wù)，當(dāng)拋出異常時，Timer線程將終止運行；
ScheduledExecutorService內(nèi)部是一個線程池，當(dāng)拋出異常時，此任務(wù)所在線程將會終止運行被回收，該任務(wù)后續(xù)無法再觸發(fā)執(zhí)行，其他線程不受影響，因此編寫任務(wù)執(zhí)行代碼要注意捕獲異常。
以上就是一文搞懂Java ScheduledExecutorService的使用的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Java ScheduledExecutorService的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！
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Spring Cloud微服務(wù)使用webSocket的方法
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在開發(fā)?RESTful?API?時，編寫?API?文檔是一個重要的任務(wù)，這篇文章為大家介紹了如何使用?SpringFox?自動生成?RESTful?API?文檔，并提供示例代碼，需要的可以參考一下2023-06-06