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java 定時(shí)器線程池(ScheduledThreadPoolExecutor)的實(shí)現(xiàn)

 更新時(shí)間:2020年06月18日 08:35:40   作者:Java專職  
這篇文章主要介紹了java 定時(shí)器線程池(ScheduledThreadPoolExecutor),文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì),對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

前言

定時(shí)器線程池提供了定時(shí)執(zhí)行任務(wù)的能力,即可以延遲執(zhí)行,可以周期性執(zhí)行。但定時(shí)器線程池也還是線程池,最底層實(shí)現(xiàn)還是ThreadPoolExecutor,可以參考我的另外一篇文章多線程–精通ThreadPoolExecutor。

特點(diǎn)說明

1.構(gòu)造函數(shù)

 public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) {
 // 對于其他幾個(gè)參數(shù)在ThreadPoolExecutor中都已經(jīng)詳細(xì)分析過了,所以這里,將不再展開
 // 這里我們可以看到調(diào)用基類中的方法時(shí)有個(gè)特殊的入?yún)elayedWorkQueue。
 // 同時(shí)我們也可以發(fā)現(xiàn)這里并沒有設(shè)置延遲時(shí)間、周期等參數(shù)入口。
 // 所以定時(shí)執(zhí)行的實(shí)現(xiàn)必然在DelayedWorkQueue這個(gè)對象中了。
  super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, NANOSECONDS,
    new DelayedWorkQueue());
 }

2.DelayedWorkQueue

DelayedWorkQueue是在ScheduledThreadPoolExecutor的一個(gè)內(nèi)部類,實(shí)現(xiàn)了BlockingQueue接口
里面存放任務(wù)隊(duì)列的數(shù)組如下:

private RunnableScheduledFuture<?>[] queue =
   new RunnableScheduledFuture<?>[INITIAL_CAPACITY];

我們分析過ThreadPoolExecutor,它從任務(wù)隊(duì)列中獲取任務(wù)的方式為poll和take兩種,所以看一下poll和take兩個(gè)方法的源碼,回顧一下,ThreadPoolExecutor它會調(diào)用poll或take方法,先poll,再take,只要其中一個(gè)接口有返回就行

public RunnableScheduledFuture<?> poll() {
   final ReentrantLock lock = this.lock;
   lock.lock();
   try {
    RunnableScheduledFuture<?> first = queue[0];
    // 這里有個(gè)getDelay,這是關(guān)鍵點(diǎn),獲取執(zhí)行延時(shí)時(shí)間
    // 但是如果我們有延時(shí)設(shè)置的話,這就返回空了,然后就會調(diào)用take方法
    if (first == null || first.getDelay(NANOSECONDS) > 0)
     return null;
    else
     return finishPoll(first);
   } finally {
    lock.unlock();
   }
  }

public RunnableScheduledFuture<?> take() throws InterruptedException {
   final ReentrantLock lock = this.lock;
   lock.lockInterruptibly();
   try {
    for (;;) {
     RunnableScheduledFuture<?> first = queue[0];
     if (first == null)
      available.await();
     else {
     // 獲取延時(shí)時(shí)間
      long delay = first.getDelay(NANOSECONDS);
      if (delay <= 0)
       return finishPoll(first);
      first = null; // don't retain ref while waiting
      if (leader != null)
       available.await();
      else {
       Thread thisThread = Thread.currentThread();
       leader = thisThread;
       try {
       // 使用鎖,執(zhí)行延時(shí)等待。
       // 使用鎖,執(zhí)行延時(shí)等待。
       // 使用鎖,執(zhí)行延時(shí)等待。
        available.awaitNanos(delay);
       } finally {
        if (leader == thisThread)
         leader = null;
       }
      }
     }
    }
   } finally {
    if (leader == null && queue[0] != null)
     available.signal();
    lock.unlock();
   }
  }

3.RunnableScheduledFuture

在ScheduledThreadPoolExecutor內(nèi)部有一個(gè)ScheduledFutureTask類實(shí)現(xiàn)了RunnableScheduledFuture,ScheduledFutureTask這個(gè)類采用了裝飾者設(shè)計(jì)模式,在執(zhí)行Runnable的方法基礎(chǔ)上還執(zhí)行了一些額外的功能。
我們需要特別注意幾個(gè)參數(shù)period、time。

(1)time

首先看一下time的作用,可以發(fā)現(xiàn)time是用于獲取執(zhí)行延時(shí)時(shí)間的,也就是delay是根據(jù)time生成的

public long getDelay(TimeUnit unit) {
   return unit.convert(time - now(), NANOSECONDS);
  }

(2)period

這個(gè)參數(shù)不是說設(shè)置執(zhí)行幾個(gè)周期,而是用于判斷是否需要按周期執(zhí)行,以及執(zhí)行周期,也就是本次執(zhí)行與下次執(zhí)行間隔的時(shí)間

// 判斷是否需要按周期執(zhí)行,如果周期設(shè)置成0,不是無間隔執(zhí)行,而是只執(zhí)行一次,這個(gè)需要特別注意
 public boolean isPeriodic() {
   return period != 0;
  }
 private void setNextRunTime() {
   long p = period;
   if (p > 0)
   // 這里將周期加給time,這樣獲取的延遲時(shí)間就是周期時(shí)間了。
    time += p;
   else
    time = triggerTime(-p);
  }

(3)執(zhí)行

 public void run() {
   // 先判斷是否為周期性的任務(wù)
   boolean periodic = isPeriodic();
   if (!canRunInCurrentRunState(periodic))
    cancel(false);
   else if (!periodic)
   // 如果不是周期性的,就執(zhí)行調(diào)用父類的run方法,也就是構(gòu)造函數(shù)中傳入的Runnable對象的run方法。
    ScheduledFutureTask.super.run();
    // 在if的括號中先執(zhí)行了任務(wù)
   else if (ScheduledFutureTask.super.runAndReset()) {
   // 如果是周期性的,就需要設(shè)置下次執(zhí)行的時(shí)間,然后利用reExecutePeriodic方法,將任務(wù)再次丟入任務(wù)隊(duì)列中。
   // 這里尤其需要注意的是if中的邏輯執(zhí)行失敗,如果沒有捕捉異常,那么后面的邏輯就不會再執(zhí)行了,也就是說中間有一次執(zhí)行失敗,后面這個(gè)周期性的任務(wù)就失效了。
    setNextRunTime();
    reExecutePeriodic(outerTask);
   }
  }

總結(jié)

ScheduledThreadPoolExecutor通過time參數(shù),設(shè)置當(dāng)前任務(wù)執(zhí)行的等待時(shí)間,再通過period設(shè)置任務(wù)下次執(zhí)行需要等待的時(shí)間。這兩個(gè)參數(shù)都不是設(shè)置在線程池中的,而是攜帶在任務(wù)中的,這就可以把線程池和任務(wù)進(jìn)行完全解耦。
注意點(diǎn):
(1)任務(wù)的執(zhí)行等待時(shí)間是在隊(duì)列的take方法中的。
(2)period參數(shù)設(shè)置成0,任務(wù)將只會執(zhí)行一次,而不會執(zhí)行多次
(3)如果要自己實(shí)現(xiàn)周期性Task,周期性任務(wù)在執(zhí)行過程中,一定要注意捕捉異常,否則某一次執(zhí)行失敗,將導(dǎo)致后續(xù)的任務(wù)周期失效,任務(wù)將不再繼續(xù)執(zhí)行。

到此這篇關(guān)于java 定時(shí)器線程池(ScheduledThreadPoolExecutor)的實(shí)現(xiàn)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)java 定時(shí)器線程池內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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