定时任务线程池ScheduledThreadPoolExecutor的使用
1. ScheduledThreadPoolExecutor介绍
- ScheduledThreadPoolExecutor继承自ThreadPoolExecutor。它主要用来在给定的延迟之后执行任务，或者定期执行任务。通常使用工厂类Executors来创建。
- ScheduledThreadPoolExecutor的功能与Timer类似，但比Timer更强大，更灵活，Timer对应的是单个后台线程，而ScheduledThreadPoolExecutor可以在构造函数中指定多个对应的后台线程数。
2.ScheduledThreadPoolExecutor的两种类型
- ScheduledThreadPoolExecutor：执行并行任务也就是多条线程同时执行。
- SingleThreadScheduledExecutor：执行单条线程。
2.1. ScheduledThreadPoolExecutor
使用Executors创建ScheduledThreadPoolExecutor的方法构造如下：
public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) {
return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize);
}
public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(
int corePoolSize, ThreadFactory threadFactory) {
return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize, threadFactory);
}
2.2. SingleThreadScheduledExecutor
使用Executors创建SingleThreadScheduledExecutor的方法构造如下：
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
return new FinalizableDelegatedExecutorService
(new ThreadPoolExecutor(1, 1,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
}
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor(ThreadFactory threadFactory) {
return new FinalizableDelegatedExecutorService
(new ThreadPoolExecutor(1, 1,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>(),
threadFactory));
}
2.3. 创建实例
ScheduledExecutorService scheduledThreadPoolExecutor=Executors.newScheduledThreadPool(5);
ScheduledExecutorService singleThreadScheduledExecutor=Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
2.4 使用场景
- ScheduledThreadPoolExecutor：适用于多个后台线程执行周期性任务，同时为了满足资源管理的需求而需要限制后台线程数量的应用场景。
- SingleThreadScheduledExecutor：适用于需要单个后台线程执行周期任务，同时需要保证任务顺序执行的应用场景。
3. ScheduledThreadPoolExecutor执行机制分析
注意：DelayQueue是一个无界队列，所以ThreadPoolExecutor的maximumPoolSize在ScheduledThreadPoolExecutor中无意义。
ScheduledThreadPoolExecutor的执行主要分为以下两个部分:
- 当调用ScheduledThreadPoolExecutor的scheduleAtFixedRate()方法或者scheduleWithFixedDelay()方法时，会向ScheduledThreadPoolExecutor的DelayQueue添加一个实现了RunnableScheduledFuture接口的ScheduleFutureTask。
- 线程池中的线程从DelayQueue中获取ScheduleFutureTask，然后执行任务。
4. ScheduledThreadPoolExecutor使用案例
创建一个Runnable的对象，然后使用ScheduledThreadPoolExecutor的Scheduled()来执行延迟任务。
4.1 延迟指定时间才开始执行schedule。
public ScheduledFuture schedule(Runnable command,long delay, TimeUnit unit);
参数解析
- command：实现Runnable接口的类
- delay：延迟多久后执行
- unit：用于指定keepAliveTime参数的时间单位，这是一个枚举，常用的有TimeUnit.MILLISECONDS(毫秒)，TimeUnit.SECONDS(秒)以及TimeUnit.MINUTES(分钟)等
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/**
* @authorSaint
* @version 1.0
* @date 2020/8/9 15:05
*/
public class Main {
public static void main(String[] args) {
ScheduledExecutorService scheduledThreadPoolExecutor= Executors.newScheduledThreadPool(1);
long cur = System.currentTimeMillis();
System.out.println("延迟要开始了");
scheduledThreadPoolExecutor.schedule(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("Hello, World!");
}
//0表示首次执行任务的延迟时间，1000表示每次执行任务的间隔时间，TimeUnit.MILLISECONDS执行的时间间隔数值单位
}, 2000, TimeUnit.MILLISECONDS);
long stop = System.currentTimeMillis();
}
}
4.2 周期性执行任务
- scheduleAtFixedRate方法的作用是预定在初始的延迟结束后，周期性地执行给定的任务，周期长度为period，其中initialDelay为初始延迟。
public ScheduledFuture<?> scheduleAtFixedRate(Runnable command,
long initialDelay,
long period,
TimeUnit unit);
- scheduleWithFixedDelay方法的作用是预定在初始的延迟结束后周期性地执行给定任务，在一次调用完成和下一次调用开始之间有长度为delay的延迟，其中initialDelay为初始延迟
public ScheduledFuture<?> scheduleWithFixedDelay(Runnable command,
long initialDelay,
long delay,
TimeUnit unit);
案例代码
package cn.com.wind.windabc.shceduledthreadpool;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;
/**
* 定时任务，并增加执行次数限制
* @author Saint
* @version 1.0
* @date 2020/8/9 15:14
*/
public class ScheduledMultiThreadTool {
private static Integer count =1;
MyTimerTask myTimerTask = new MyTimerTask();
private ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
ScheduledExecutorService scheduled = Executors.newScheduledThreadPool(2);
public void start(){
try {
//一秒执行一次
scheduled.scheduleAtFixedRate(myTimerTask, 0,1, TimeUnit.SECONDS);
while (!scheduled.isTerminated()){
lock.readLock().lock();
if (count >20){
scheduled.shutdown();
}
lock.readLock().unlock();
}
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
System.out.println("Finished all threads");
}
private class MyTimerTask implements Runnable {
@Override
public void run(){
lock.writeLock().lock();
System.out.println("第 "+count+ " 次执行任务,count="+count);
count ++;
lock.writeLock().unlock();
}
}
public static void main(String[] args) {
new ScheduledMultiThreadTool().start();
}
}
限制程序执行的次数：如果是单线程，那么可以直接定义一个静态变量count，每执行一次，count加一，如果count大于某个值就调用shutdown或者shutdownNow函数；如果是多线程，稍微要复杂一点，但是原理也是一样的。定义一个静态变量count，没执行一个也是count加一，只不过在执行加一操作之前需要加锁，执行完之后需要解锁
附：时间单位
毫秒：TimeUnit.MILLISECONDS
秒：TimeUnit.SECONDS
分钟：TimeUnit.MINUTES
小时：TimeUnit.HOURS
天：TimeUnit.DAYS
总结
SingleThreadScheduledExecutor与ScheduledThreadPoolExecutor使用方法类似。
了解完ScheduledThreadPoolExecutor的创建方法和内置的几个schedule()方法后，使用起来还是很简单的。
我们主要记住两个类：SingleThreadScheduledExecutor、ScheduledThreadPoolExecutor