【并发编程】聊聊定时任务ScheduledThreadPool的实现原理和源码解析

ScheduledThreadPoolExecutor 是在线程池的基础上 拓展的定时功能的线程池，主要有四种方式，具体可以看代码，
这里主要描述下

• scheduleAtFixedRate ： 除了第一次执行的时间，后面任务执行的时间 为 time = MAX(任务执行时间，每次等待时间) 取最大值
• scheduleWithFixedDelay：除了第一次执行的时间，后面任务的时间为 任务执行时间+每次等待时间。
  

使用案例

		// 创建一个定时任务线程池ScheduledThreadPoolExecutor executor = new ScheduledThreadPoolExecutor(1);// 延迟1S后执行executor.schedule(() -> {}, 1000, TimeUnit.MILLISECONDS);// 立马执行executor.execute(() -> {System.out.println("execute");});// 第一次延迟1S，之后每3S执行一次，如果任务时间超过3S，那么等任务执行后执行下一次任务executor.scheduleAtFixedRate(() -> {try {TimeUnit.SECONDS.sleep(5);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}System.out.println("at"+new Date());}, 1000, 3000, TimeUnit.MILLISECONDS);// 第一次延迟1S执行。任务执行完成后+3S 执行下一次任务executor.scheduleWithFixedDelay(() -> {try {TimeUnit.SECONDS.sleep(5);System.out.println("with"+new Date());} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}},1000, 3000, TimeUnit.MILLISECONDS);

源码解析

其实主要就是把握ScheduledFutureTask 和 线程池的核心流程的类就可以。

ScheduledFutureTask

DelayedWorkQueue

本质是一个二叉树形式的堆结构，会将邻近执行时间的任务排在前面。

schedule 方法分析

整体的流程其实就是 封装定时任务，然后触发延迟执行。

delayedExecute

ScheduledFutureTask.run方法

流程图

这里来简单描述下整体的流程
1.先将任务封装成一个任务 ScheduledFutureTask, 根据线程池状态判断是否执行或者删除任务
2.将任务添加到延迟队列中
3.根据线程池配置 看是否创建线程执行任务。
4.运行的线程不断从延迟队列中获取任务执行。

其实本质就是利用线程池复用机制 + 延迟队列 实现定时任务。

总结

ScheduledThreadPoolExecutor和ThreadPoolExecutor的区别：

• ThreadPoolExecutor每次addwoker就会将自己的Task传进新创建的woker中的线程执行，因此woker会第一时间执行当前Task，只有线程数超过了核心线程才会将任务放进队列里
• ScheduledThreadPoolExecutor是直接入队列，并且创建woker时传到woker的是null，说明woker中的线程刚启动时并没有任务执行，只能通过getTask去队列里取任务，取任务时会判断是否到了执行时间，因此具有了延时执行的特性，并且task执行完了，会将当前任务重新放进堆里，并设置下次执行的时间。