高并發之——ScheduledThreadPoolExecutor與Timer的差別和簡單示例

前言

JDK 1.5開始提供ScheduledThreadPoolExecutor類，ScheduledThreadPoolExecutor類繼承ThreadPoolExecutor類重用線程池實作了任務的周期性排程功能。在JDK 1.5之前，實作任務的周期性排程主要使用的是Timer類和TimerTask類。本文，就簡單介紹下ScheduledThreadPoolExecutor類與Timer類的差別，ScheduledThreadPoolExecutor類相比于Timer類來說，究竟有哪些優勢，以及二者分别實作任務排程的簡單示例。

二者的差別

線程角度

• Timer是單線程模式，如果某個TimerTask任務的執行時間比較久，會影響到其他任務的排程執行。
• ScheduledThreadPoolExecutor是多線程模式，并且重用線程池，某個ScheduledFutureTask任務執行的時間比較久，不會影響到其他任務的排程執行。

系統時間敏感度

• Timer排程是基于作業系統的絕對時間的，對作業系統的時間敏感，一旦作業系統的時間改變，則Timer的排程不再精确。
• ScheduledThreadPoolExecutor排程是基于相對時間的，不受作業系統時間改變的影響。

是否捕獲異常

• Timer不會捕獲TimerTask抛出的異常，加上Timer又是單線程的。一旦某個排程任務出現異常，則整個線程就會終止，其他需要排程的任務也不再執行。
• ScheduledThreadPoolExecutor基于線程池來實作排程功能，某個任務抛出異常後，其他任務仍能正常執行。

任務是否具備優先級

• Timer中執行的TimerTask任務整體上沒有優先級的概念，隻是按照系統的絕對時間來執行任務。
• ScheduledThreadPoolExecutor中執行的ScheduledFutureTask類實作了java.lang.Comparable接口和java.util.concurrent.Delayed接口，這也就說明了ScheduledFutureTask類中實作了兩個非常重要的方法，一個是java.lang.Comparable接口的compareTo方法，一個是java.util.concurrent.Delayed接口的getDelay方法。在ScheduledFutureTask類中compareTo方法方法實作了任務的比較，距離下次執行的時間間隔短的任務會排在前面，也就是說，距離下次執行的時間間隔短的任務的優先級比較高。而getDelay方法則能夠傳回距離下次任務執行的時間間隔。

是否支援對任務排序

• Timer不支援對任務的排序。
• ScheduledThreadPoolExecutor類中定義了一個靜态内部類DelayedWorkQueue，DelayedWorkQueue類本質上是一個有序隊列，為需要排程的每個任務按照距離下次執行時間間隔的大小來排序

能否擷取傳回的結果

• Timer中執行的TimerTask類隻是實作了java.lang.Runnable接口，無法從TimerTask中擷取傳回的結果。
• ScheduledThreadPoolExecutor中執行的ScheduledFutureTask類繼承了FutureTask類，能夠通過Future來擷取傳回的結果。

通過以上對ScheduledThreadPoolExecutor類和Timer類的分析對比，相信在JDK 1.5之後，就沒有使用Timer來實作定時任務排程的必要了。

二者簡單的示例

這裡，給出使用Timer和ScheduledThreadPoolExecutor實作定時排程的簡單示例，為了簡便，我這裡就直接使用匿名内部類的形式來送出任務。

Timer類簡單示例

源代碼示例如下所示。

package io.binghe.concurrent.lab09;
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;
/**
 * @author binghe
 * @version 1.0.0
 * @description 測試Timer
 */
public class TimerTest {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Timer timer = new Timer();
        timer.scheduleAtFixedRate(new TimerTask() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("測試Timer類");
            }
        }, 1000, 1000);
        Thread.sleep(10000);
        timer.cancel();
    }
}      

運作結果如下所示。

測試Timer類
測試Timer類
測試Timer類
測試Timer類
測試Timer類
測試Timer類
測試Timer類
測試Timer類
測試Timer類
測試Timer類      

ScheduledThreadPoolExecutor類簡單示例

package io.binghe.concurrent.lab09;
import java.util.concurrent.*;
/**
 * @author binghe
 * @version 1.0.0
 * @description 測試ScheduledThreadPoolExecutor
 */
public class ScheduledThreadPoolExecutorTest {
    public static void main(String[] args) throws  InterruptedException {
        ScheduledExecutorService scheduledExecutorService = Executors.newScheduledThreadPool(3);
        scheduledExecutorService.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("測試測試ScheduledThreadPoolExecutor");
            }
        }, 1, 1, TimeUnit.SECONDS);
        //主線程休眠10秒
        Thread.sleep(10000);
        System.out.println("正在關閉線程池...");
        // 關閉線程池
        scheduledExecutorService.shutdown();
        boolean isClosed;
        // 等待線程池終止
        do {
            isClosed = scheduledExecutorService.awaitTermination(1, TimeUnit.DAYS);
            System.out.println("正在等待線程池中的任務執行完成");
        } while(!isClosed);
        System.out.println("所有線程執行結束，線程池關閉");
    }
}      

測試測試ScheduledThreadPoolExecutor
測試測試ScheduledThreadPoolExecutor
測試測試ScheduledThreadPoolExecutor
測試測試ScheduledThreadPoolExecutor
測試測試ScheduledThreadPoolExecutor
測試測試ScheduledThreadPoolExecutor
測試測試ScheduledThreadPoolExecutor
測試測試ScheduledThreadPoolExecutor
測試測試ScheduledThreadPoolExecutor
正在關閉線程池...
測試測試ScheduledThreadPoolExecutor
正在等待線程池中的任務執行完成
所有線程執行結束，線程池關閉      

注意：關于Timer和ScheduledThreadPoolExecutor還有其他的使用方法，這裡，我就簡單列出以上兩個使用示例，更多的使用方法大家可以自行實作。