JUC源碼分析-線程池篇（三）ScheduledThreadPoolExecutor

JUC源碼分析-線程池篇（三）ScheduledThreadPoolExecutor

ScheduledThreadPoolExecutor 繼承自 ThreadPoolExecutor。它主要用來在給定的延遲以後運行任務，或者按期執行任務。ScheduledThreadPoolExecutor 的功能與 Timer 相似，但 Timer 對應的是單個後臺線程，而 ScheduledThreadPoolExecutor 能夠在構造函數中指定多個對應的後臺線程數。

1. JUC源碼分析-線程池篇（三）Timer

1. ScheduledThreadPoolExecutor 簡介

1.1 Timer 和 ScheduledThreadPoolExecutor 區別

Timer	ScheduledThreadPoolExecutor
單線程	多線程
單個任務執行時間影響其餘任務調度	多線程，不會影響
基於絕對時間	基於相對時間
一旦執行任務出現異常不會捕獲，其餘任務得不到執行	多線程，單個任務的執行不會影響其餘線程

1.2 ScheduledThreadPoolExecutor 執行流程

ScheduledThreadPoolExecutor 的結構和 Timer 相似，也是由 DelayedWorkQueue、ThreadPoolExecutor、ScheduledFutureTask 三部分組成。DelayedWorkQueue 是一個無界隊列，因此 ThreadPoolExecutor 的 maximumPoolSize 在 ScheduledThreadPoolExecutor 中沒有什麼意義（設置 maximumPoolSize 的大小沒有什麼效果）。

ScheduledThreadPoolExecutor 的執行主要分爲兩大部分。

1）當調用 ScheduledThreadPoolExecutor#scheduleAtFixedRate() 方法或者 scheduleWithFixedDelay() 方法時，會向 ScheduledThreadPoolExecutor#DelayedWorkQueue 添加一個實現了 RunnableScheduledFutur 接口的 ScheduledFutureTask。

2）線程池中的線程從 DelayedWorkQueue 中獲取 ScheduledFutureTask，而後執行任務。

2. ScheduledThreadPoolExecutor 源碼分析

2.1 數據結構

2.2 定時任務調度 schedule

schedule、scheduleAtFixedRate、scheduleWithFixedDelay 只是將任務設置執行時間後添加到線程池隊列中去了。

ublic ScheduledFuture<?> scheduleAtFixedRate(Runnable command, 
        long initialDelay, long period, TimeUnit unit) {
    if (command == null || unit == null)
        throw new NullPointerException();
    if (period <= 0)
        throw new IllegalArgumentException();
    ScheduledFutureTask<Void> sft =
        new ScheduledFutureTask<Void>(command, null,
            triggerTime(initialDelay, unit), unit.toNanos(period));
    RunnableScheduledFuture<Void> t = decorateTask(command, sft);
    sft.outerTask = t;
    delayedExecute(t);
    return t;
}

public ScheduledFuture<?> scheduleWithFixedDelay(Runnable command,
        long initialDelay, long delay, TimeUnit unit) {
    if (command == null || unit == null)
        throw new NullPointerException();
    if (delay <= 0)
        throw new IllegalArgumentException();
    ScheduledFutureTask<Void> sft =
        new ScheduledFutureTask<Void>(command, null,
            triggerTime(initialDelay, unit), unit.toNanos(-delay));
    RunnableScheduledFuture<Void> t = decorateTask(command, sft);
    sft.outerTask = t;
    delayedExecute(t);
    return t;
}

2.3 任務執行 ScheduledFutureTask#run

public void run() {
    boolean periodic = isPeriodic();
    if (!canRunInCurrentRunState(periodic)) // 線程池關閉時是否斷續執行定時任務
        cancel(false);
    else if (!periodic)     // 只執行一次
        ScheduledFutureTask.super.run();
    else if (ScheduledFutureTask.super.runAndReset()) { // 週期性執行
        setNextRunTime();               // 下一次執行時間 
        reExecutePeriodic(outerTask);   // 從新添加到任務隊列中
    }
}

參考：

1. 《深刻理解Java線程池：ScheduledThreadPoolExecutor》：https://www.jianshu.com/p/925dba9f5969

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