面試突擊：如何使用線程池執(zhí)行定時(shí)任務(wù)？
在 Java 語言中，有兩個(gè)線程池可以執(zhí)行定時(shí)任務(wù)：ScheduledThreadPool 和 SingleThreadScheduledExecutor，其中 SingleThreadScheduledExecutor 可以看做是 ScheduledThreadPool 的單線程版本，它的用法和 ScheduledThreadPool 是一樣的，所以本文重點(diǎn)來看 ScheduledThreadPool 線程池的使用。ScheduledThreadPool 執(zhí)行定時(shí)任務(wù)的方法有以下 3 個(gè)：
- 使用 schedule 方法執(zhí)行定時(shí)任務(wù)，只執(zhí)行一次定時(shí)任務(wù)。
- 使用 scheduleAtFixedRate 方法執(zhí)行定時(shí)任務(wù)，執(zhí)行多次定時(shí)任務(wù)。
- 使用 scheduleWithFixedDelay 方法執(zhí)行定時(shí)任務(wù)，執(zhí)行多次定時(shí)任務(wù)。
接下來我們看這 3 個(gè)方法的具體使用和區(qū)別。
1.schedule
schedule 方法只能執(zhí)行一次定時(shí)任務(wù)，它需要傳遞 3 個(gè)參數(shù)：
- 第 1 個(gè)參數(shù)：傳遞一個(gè)任務(wù)，Runnable 或 Callable 對象;
- 第 2 個(gè)參數(shù)：添加定時(shí)任務(wù)后，再過多久開始執(zhí)行定時(shí)任務(wù);
- 第 3 個(gè)參數(shù)：時(shí)間單位，配合參數(shù) 2 一起使用。
下面我們創(chuàng)建一個(gè) 3 秒以后執(zhí)行的定時(shí)任務(wù)：
import java.time.LocalDateTime;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class ScheduledThreadPoolExample {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
// 創(chuàng)建 ScheduledThreadPool 線程池
ScheduledExecutorService threadPool = Executors.newScheduledThreadPool(10);
System.out.println("schedule 方法添加任務(wù)：" + LocalDateTime.now());
threadPool.schedule(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("執(zhí)行 schedule 方法：" + LocalDateTime.now());
}
}, 3, TimeUnit.SECONDS); // 3s 之后執(zhí)行
// 以下代碼是給業(yè)務(wù)方法一個(gè)時(shí)間對照信息
TimeUnit.SECONDS.sleep(10); // 休眠 10s
System.out.println("當(dāng)前時(shí)間：" + LocalDateTime.now());
}
}
以上程序的執(zhí)行結(jié)果如下圖所示：
從上述結(jié)果中可以看出，使用 schedule 方法只能執(zhí)行一次定時(shí)任務(wù)。
2.scheduleAtFixedRate
scheduleAtFixedRate 方法可以執(zhí)行多次定時(shí)任務(wù)，此方法需要 4 個(gè)參數(shù)：
- 第 1 個(gè)參數(shù)：傳遞一個(gè)任務(wù)，Runnable 或 Callable 對象;
- 第 2 個(gè)參數(shù)：添加定時(shí)任務(wù)后，再過多久開始執(zhí)行定時(shí)任務(wù);
- 第 3 個(gè)參數(shù)：定時(shí)任務(wù)執(zhí)行的時(shí)間間隔;
- 第 4 個(gè)參數(shù)：時(shí)間單位，配合參數(shù) 2 和參數(shù) 3 一起使用。
下面我們創(chuàng)建一個(gè) 3 秒后執(zhí)行的定時(shí)任務(wù)，每個(gè)定時(shí)任務(wù)執(zhí)行的時(shí)間間隔為 2 秒，實(shí)現(xiàn)代碼如下：
import java.time.LocalDateTime;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class ScheduledThreadPoolExample {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
// 創(chuàng)建 ScheduledThreadPool 線程池
ScheduledExecutorService threadPool = Executors.newScheduledThreadPool(10);
System.out.println("scheduleAtFixedRate 方法添加任務(wù)：" + LocalDateTime.now());
threadPool.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("執(zhí)行 scheduleAtFixedRate 方法：" + LocalDateTime.now());
// 休眠 2s
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
},
3L, // 3s 后開始執(zhí)行定時(shí)任務(wù)
2L, // 定時(shí)任務(wù)的執(zhí)行間隔為 2s
TimeUnit.SECONDS); // 描述上面兩個(gè)參數(shù)的時(shí)間單位
}
}
以上程序的執(zhí)行結(jié)果如下圖所示：
從上述結(jié)果可以看出，當(dāng)任務(wù)添加成功之后，3s 后開始執(zhí)行第一個(gè)定時(shí)任務(wù)，之后每隔 2s 執(zhí)行一次定時(shí)任務(wù)。
3.scheduleWithFixedDelay
scheduleWithFixedDelay 方法的使用和 scheduleAtFixedRate 類似，但執(zhí)行效果完全不同，這個(gè)很容易理解如果效果一樣就不用創(chuàng)建兩個(gè)方法了。scheduleWithFixedDelay 方法是在方法執(zhí)行完成之后，再隔 N 秒執(zhí)行下一個(gè)定時(shí)任務(wù)，和 scheduleAtFixedRate 的固定時(shí)間執(zhí)行不同，scheduleWithFixedDelay 方法的執(zhí)行受定時(shí)任務(wù)執(zhí)行的時(shí)長影響，比如以下代碼：
import java.time.LocalDateTime;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class ScheduledThreadPoolExample {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
// 創(chuàng)建 ScheduledThreadPool 線程池
ScheduledExecutorService threadPool = Executors.newScheduledThreadPool(10);
System.out.println("scheduleWithFixedDelay 方法添加任務(wù)：" + LocalDateTime.now());
threadPool.scheduleWithFixedDelay(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("執(zhí)行 scheduleWithFixedDelay 方法：" + LocalDateTime.now());
// 休眠 2s
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
},
3L, // 3s 后開始執(zhí)行定時(shí)任務(wù)
2L, // 定時(shí)任務(wù)執(zhí)行完 2s 之后，再執(zhí)行下一個(gè)定時(shí)任務(wù)
TimeUnit.SECONDS); // 描述上面兩個(gè)參數(shù)的時(shí)間單位
}
}
以上程序的執(zhí)行結(jié)果如下圖所示：
從上述結(jié)果可以看出，定時(shí)任務(wù)在 3s 之后開始執(zhí)行，以后每隔 4s 執(zhí)行一次，這 4s 包含了，定時(shí)任務(wù)執(zhí)行花費(fèi)的 2s，加上每隔 2s 執(zhí)行一次的時(shí)間間隔，也就是說 scheduleWithFixedDelay 是在任務(wù)執(zhí)行完 N 秒之后，再執(zhí)行下一次定時(shí)任務(wù)。
總結(jié)
線程池執(zhí)行定時(shí)任務(wù)的實(shí)現(xiàn)方法有 3 個(gè)：
使用 schedule 方法執(zhí)行定時(shí)任務(wù)，只執(zhí)行一次定時(shí)任務(wù)。
使用 scheduleAtFixedRate 方法執(zhí)行定時(shí)任務(wù)，執(zhí)行多次定時(shí)任務(wù)，它的執(zhí)行時(shí)間間隔是固定的，不受定時(shí)任務(wù)執(zhí)行時(shí)長影響(定時(shí)任務(wù)時(shí)間間隔 > 任務(wù)執(zhí)行時(shí)間)。
使用 scheduleWithFixedDelay 方法執(zhí)行定時(shí)任務(wù)，執(zhí)行多次定時(shí)任務(wù)，它是在定時(shí)任務(wù)執(zhí)行完之后，再隔 N 秒開始執(zhí)行下一次定時(shí)任務(wù)，它的執(zhí)行時(shí)間受定時(shí)任務(wù)執(zhí)行時(shí)長影響。
