Java并发39:Executor系列--ScheduleExecutorService接口学习笔记
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本章主要学习ScheduleExecutorService接口。
1.ScheduleExecutorService接口概述
@since 1.5
ScheduledExecutorService继承自ExecutorService，它可以在给定延时之后调度任务，也可以以指定的周期调度任务。
schedule()方法可以创建含有延时(delays)变量的任务，然后返回一个可以用于取消或检查运行状态的Future对象。
scheduleAtFixedRate()方法和scheduleWithFixedDelay()方法可以创建并运行定期运行的任务。
通过Executor#execute(Runnable)方法和ExecutorService.submit()方法提交的命令会作为零延时(delay=0)的任务被调度。
在调用schedule()方法时，如果传递0或者负值的延时参数，这些任务将被当做立刻执行的任务。
所有的schedule()方法都接收相对延时和周期作为参数，但是并不接受绝对时间或者绝对日期。
将java.util.Date表示的绝对日期转换成一个绝对日期是一件很简单的事情。
例如，计划在将来的某个时刻执行任务，你可以这么做：
schedule(task, date.getTime() - System.currentTimeMillis(), TimeUnit.MILLISECONDS);
但是需要注意，由于时间同步协议、时钟漂移或其他因素，相对延时的到期时间未必与预期的Date时间一致。
Executors工具类提供了方便的工厂方法用于实现ScheduledExecutorService。
示例
下面这个类的beepForAnHour方法启动了一个ScheduledExecutorService服务，这个服务每个小时内有10秒发出哔哔哔的声音。
import static java.util.concurrent.TimeUnit.*;
class BeeperControl {
private final ScheduledExecutorService scheduler =
Executors.newScheduledThreadPool(1);
public void beepForAnHour() {
final Runnable beeper = new Runnable() {
public void run() {
System.out.println("beep");
}
};
final ScheduledFuture beeperHandle =
scheduler.scheduleAtFixedRate(beeper, 10, 10, SECONDS);
scheduler.schedule(new Runnable() {
public void run() {
beeperHandle.cancel(true);
}
}, 60 * 60, SECONDS);
}
}2.Executor、ExecutorService与ScheduleExecutorService
下面对Executor、ExecutorService和ScheduleExecutorService三个接口的特性进行简单的说明：
- Executor
- 执行Runnable接口：execute
- ExecutorService
- 执行Runnable接口：execute
- 手动关闭：shutdown、shutdownNow
- 执行Future和Callable接口：submit、invokeAll、invokeAny
- ScheduleExecutorService
- 执行Runnable接口：execute
- 手动关闭：shutdown、shutdownNow
- 执行Future和Callable接口：submit、invokeAll、invokeAny
- 延时调度、周期调度：schedule、scheduleWithFixedDelay、scheduleAtFixedRate
3.ScheduleExecutorService方法说明
ScheduleExecutorService的延时调度、周期调度相关方法如下：
1.schedule(Runnable command,long delay, TimeUnit unit)
- 在一定延时(delay)之后，运行Runnable任务。
- 此任务只运行一次。
2.schedule(Callable callable,long delay, TimeUnit unit)
- 在一定延时(delay)之后，运行Callable任务。
- 此任务只运行一次。
3.scheduleWithFixedDelay(Runnable command,long initialDelay,long delay,TimeUnit unit)
- 在一定延时(initialDelay)之后，开始周期性的运行Runnable任务。
- 周期性：上一次任务执行完成之后，等待一段时间(delay)，然后开始下一次任务。
4.scheduleAtFixedRate(Runnable command,long initialDelay,long period,TimeUnit unit)
- 在一定延时(initialDelay)之后，开始周期性的运行Runnable任务。
- 周期性：每过一段时间(period)，就开始运行一次Runnable任务。
- 如果任务的执行时间大于等待周期(period)：
- 上一次任务执行完成之后，立即开始下一次任务。
- 也就是说：每过一段时间(任务执行时间)，就开始运行一次Runnable任务。
4.实例练习
练习目的：掌握延时调度任务和周期调度任务的方法的用法。
练习内容：
- 分别实现以下调度任务：
- 方式1：通过schedule方法实现：2秒之后打印系统时间。
- 方式2：通过scheduleWithFixedDelay方法实现：5秒之后开始周期性的打印系统时间，连续两次打印间隔为3秒(delay)，每次打印耗时2秒。
- 方式3：通过scheduleAtFixedRate方法实现：5秒之后开始周期性的打印系统时间，每3秒(period)打印一次，每次打印耗时2秒。
- 方式3：通过scheduleAtFixedRate方法实现：5秒之后开始周期性的打印系统时间，每2秒(period)打印一次，每次打印耗时3秒。
实例代码：
/**
* ScheduleExecutorService
*
* @author hanchao 2018/4/5 12:50
**/
public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
/*
Executor 执行Runnable接口
ExecutorService 执行Runnable接口、手动关闭、执行Future和Callable接口(单个、任一、批量)
ScheduleExecutorService 执行Runnable接口、手动关闭、执行Future和Callable接口(单个、任一、批量)、
延时执行Runnable接口和Callable接口、周期执行Runnable接口（2种方式）
*/
ScheduledExecutorService scheduledExecutorService = Executors.newScheduledThreadPool(5);
/*
0 schedule 延时执行Runnable和延时执行Callable 执行一次
1 scheduleWithFixedDelay 周期性的延时执行Runnable接口 上一次任务结束和下一次任务开始之间的时间间隔是固定的=delay
2 scheduleAtFixedRate 周期性的等速率执行Runnable接口 上一次任务开始和下一次任务开始之间的时间间隔是固定的=period
3 scheduleAtFixedRate 周期性的等速率执行Runnable接口 如果任务执行时间大于period，则上一次任务结束之后，立即开始下一次任务;即period=任务执行时间
*/
int type = 0;
switch (type) {
case 0:
//延时执行Runnable接口
LOGGER.info("延时执行Runnable接口 : " + System.currentTimeMillis());
scheduledExecutorService.schedule(() -> {
LOGGER.info("2秒之后 : " + System.currentTimeMillis());
}, 2000, TimeUnit.MILLISECONDS);
Thread.sleep(2500);
//延时执行Callable接口
System.out.println();
LOGGER.info("延时执行Callable接口 : " + System.currentTimeMillis());
ScheduledFuture scheduledFuture = scheduledExecutorService.schedule(() -> {
return System.currentTimeMillis();
}, 2, TimeUnit.SECONDS);
LOGGER.info("2秒之后 ：" + scheduledFuture.get());
//等待多长时间
Thread.sleep(1000);
break;
case 1:
//周期性的延时执行
//初始延时
long initDelay = 5000;
//延时
long delay = 3000;
LOGGER.info("周期性的延时执行Runnable接口 ： " + System.currentTimeMillis());
//周期性的延时执行
scheduledExecutorService.scheduleWithFixedDelay(() -> {
int number = RandomUtils.nextInt(1000, 3000);
LOGGER.info("周期性的延时执行Runnable接口 [" + number + "]开始运行 ： " + System.currentTimeMillis());
//模拟运行
try {
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
LOGGER.info("周期性的延时执行Runnable接口 [" + number + "]结束运行 ： " + System.currentTimeMillis());
}, initDelay, delay, TimeUnit.MILLISECONDS);
//等待多长时间
Thread.sleep(20000);
break;
case 2:
//初始延时
long initDelay1 = 5000;
//执行周期
long period = 3000;
LOGGER.info("周期性的延时执行Runnable接口 ： " + System.currentTimeMillis());
//周期性的执行
scheduledExecutorService.scheduleAtFixedRate(() -> {
int number = RandomUtils.nextInt(1000, 3000);
LOGGER.info("周期性的延时执行Runnable接口 [" + number + "]开始运行 ： " + System.currentTimeMillis());
//模拟运行
try {
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// LOGGER.info("周期性的延时执行Runnable接口 [" + number + "]结束运行 ： " + System.currentTimeMillis());
}, initDelay1, period, TimeUnit.MILLISECONDS);
//等待多长时间
Thread.sleep(20000);
break;
case 3:
//初始延时
long initDelay2 = 5000;
//执行周期
long period1 = 2000;
LOGGER.info("周期性的延时执行Runnable接口 ： " + System.currentTimeMillis());
//周期性的执行
scheduledExecutorService.scheduleAtFixedRate(() -> {
int number = RandomUtils.nextInt(1000, 3000);
LOGGER.info("周期性的延时执行Runnable接口 [" + number + "]开始运行 ： " + System.currentTimeMillis());
//模拟运行
try {
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
LOGGER.info("周期性的延时执行Runnable接口 [" + number + "]结束运行 ： " + System.currentTimeMillis());
}, initDelay2, period1, TimeUnit.MILLISECONDS);
//等待多长时间
Thread.sleep(20000);
break;
default:
break;
}
//如果没关闭，则关闭
if (!scheduledExecutorService.isShutdown()) {
scheduledExecutorService.shutdown();
}
}type=0时，调用schedule，执行结果：
2018-04-06 16:26:18 INFO - 延时执行Runnable接口 : 1523003178598
2018-04-06 16:26:20 INFO - 2秒之后 : 1523003180644
2018-04-06 16:26:21 INFO - 延时执行Callable接口 : 1523003181144
2018-04-06 16:26:23 INFO - 2秒之后 ：1523003183146无论是Runnable还是Callable任务，都只是执行了一次。
type=1时，调用scheduleWithFixedDelay，执行结果：
2018-04-06 16:30:24 INFO - 周期性的延时执行Runnable接口 ： 1523003424210
2018-04-06 16:30:29 INFO - 周期性的延时执行Runnable接口 [1513]开始运行 ： 1523003429281
2018-04-06 16:30:31 INFO - 周期性的延时执行Runnable接口 [1513]结束运行 ： 1523003431281
2018-04-06 16:30:34 INFO - 周期性的延时执行Runnable接口 [2579]开始运行 ： 1523003434282
2018-04-06 16:30:36 INFO - 周期性的延时执行Runnable接口 [2579]结束运行 ： 1523003436282
2018-04-06 16:30:39 INFO - 周期性的延时执行Runnable接口 [2347]开始运行 ： 1523003439283
2018-04-06 16:30:41 INFO - 周期性的延时执行Runnable接口 [2347]结束运行 ： 1523003441284上一次任务结束 与 下一次任务开始 的间隔 = delay = 3秒
type=2时，调用scheduleAtFixedRate，执行结果：
2018-04-06 16:33:48 INFO - 周期性的延时执行Runnable接口 ： 1523003628760
2018-04-06 16:33:53 INFO - 周期性的延时执行Runnable接口 [2601]开始运行 ： 1523003633808
2018-04-06 16:33:56 INFO - 周期性的延时执行Runnable接口 [2189]开始运行 ： 1523003636804
2018-04-06 16:33:59 INFO - 周期性的延时执行Runnable接口 [2071]开始运行 ： 1523003639804
2018-04-06 16:34:02 INFO - 周期性的延时执行Runnable接口 [2399]开始运行 ： 1523003642803
2018-04-06 16:34:05 INFO - 周期性的延时执行Runnable接口 [1743]开始运行 ： 1523003645803
2018-04-06 16:34:08 INFO - 周期性的延时执行Runnable接口 [2351]开始运行 ： 1523003648804上一次任务开始 与 下一次任务开始 的间隔 = delay = 3秒
type=3时，调用scheduleAtFixedRate，执行结果：
2018-04-06 16:35:04 INFO - 周期性的延时执行Runnable接口 ： 1523003704193
2018-04-06 16:35:09 INFO - 周期性的延时执行Runnable接口 [1614]开始运行 ： 1523003709250
2018-04-06 16:35:12 INFO - 周期性的延时执行Runnable接口 [1614]结束运行 ： 1523003712250
2018-04-06 16:35:12 INFO - 周期性的延时执行Runnable接口 [2846]开始运行 ： 1523003712250
2018-04-06 16:35:15 INFO - 周期性的延时执行Runnable接口 [2846]结束运行 ： 1523003715251
2018-04-06 16:35:15 INFO - 周期性的延时执行Runnable接口 [2760]开始运行 ： 1523003715252
2018-04-06 16:35:18 INFO - 周期性的延时执行Runnable接口 [2760]结束运行 ： 1523003718253
2018-04-06 16:35:18 INFO - 周期性的延时执行Runnable接口 [2262]开始运行 ： 1523003718253
2018-04-06 16:35:21 INFO - 周期性的延时执行Runnable接口 [2262]结束运行 ： 1523003721255
2018-04-06 16:35:21 INFO - 周期性的延时执行Runnable接口 [2565]开始运行 ： 1523003721255
2018-04-06 16:35:24 INFO - 周期性的延时执行Runnable接口 [2565]结束运行 ： 1523003724256因为任务的执行时间(3秒)大于开始任务的周期period(2秒)，所以：
- 上一次任务开始 与 下一次任务开始 的间隔时间 = 任务执行时间
- 上一次任务结束 与 下一次任务开始 的间隔 0 秒