java高级:Thread之ScheduledExecutorService的使用

最新推荐文章于 2025-06-27 02:46:41 发布

Mrs陶

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分类专栏： JAVA并发编程 Java Spring 文章标签： Thread 并发 java.util.concurrent 线程池定时任务

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本文详细介绍了ScheduledExecutorService接口的使用，包括scheduleAtFixedRate和scheduleWithFixedDelay方法的参数解析和功能示例。对比了ScheduledExecutorService与Timer在定时任务调度上的优劣，并展示了如何利用Spring框架简化定时任务的配置。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

一：简单说明

ScheduleExecutorService接口中有四个重要的方法，其中scheduleAtFixedRate和scheduleWithFixedDelay在实现定时程序时比较方便。

下面是该接口的原型定义

java.util.concurrent.ScheduleExecutorService extends ExecutorService extends Executor

接口scheduleAtFixedRate原型定义及参数说明

     public ScheduledFuture<?> scheduleAtFixedRate(Runnable command,
                    long initialDelay,
                    long period,
                    TimeUnit unit);

command：执行线程
initialDelay：初始化延时
period：两次开始执行最小间隔时间
unit：计时单位
接口scheduleWithFixedDelay原型定义及参数说明

 public ScheduledFuture<?> scheduleWithFixedDelay(Runnable command,
                    long initialDelay,
                    long delay,
                    TimeUnit unit);

command：执行线程
initialDelay：初始化延时
period：前一次执行结束到下一次执行开始的间隔时间（间隔执行延迟时间）
unit：计时单位

二：功能示例

1.按指定频率周期执行某个任务。

初始化延迟0ms开始执行，每隔100ms重新执行一次任务。

  /**
     * 以固定周期频率执行任务
     */
    public static void executeFixedRate() {
        ScheduledExecutorService executor = Executors.newScheduledThreadPool(1);
        executor.scheduleAtFixedRate(
                new EchoServer(),
                0,
                100,
                TimeUnit.MILLISECONDS);
    }

间隔指的是连续两次任务开始执行的间隔。

2.按指定频率间隔执行某个任务。

初始化时延时0ms开始执行，本次执行结束后延迟100ms开始下次执行。

    /**
     * 以固定延迟时间进行执行
     * 本次任务执行完成后，需要延迟设定的延迟时间，才会执行新的任务
     */
    public static void executeFixedDelay() {
        ScheduledExecutorService executor = Executors.newScheduledThreadPool(1);
        executor.scheduleWithFixedDelay(
                new EchoServer(),
                0,
                100,
                TimeUnit.MILLISECONDS);
    }

3.周期定时执行某个任务。

有时候我们希望一个任务被安排在凌晨3点（访问较少时）周期性的执行一个比较耗费资源的任务，可以使用下面方法设定每天在固定时间执行一次任务。

    /**
     * 每天晚上8点执行一次
     * 每天定时安排任务进行执行
     */
    public static void executeEightAtNightPerDay() {
        ScheduledExecutorService executor = Executors.newScheduledThreadPool(1);
        long oneDay = 24 * 60 * 60 * 1000;
        long initDelay  = getTimeMillis("20:00:00") - System.currentTimeMillis();
        initDelay = initDelay > 0 ? initDelay : oneDay + initDelay;
     
        executor.scheduleAtFixedRate(
                new EchoServer(),
                initDelay,
                oneDay,
                TimeUnit.MILLISECONDS);
    }

    /**
     * 获取指定时间对应的毫秒数
     * @param time "HH:mm:ss"
     * @return
     */
    private static long getTimeMillis(String time) {
        try {
            DateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("yy-MM-dd HH:mm:ss");
            DateFormat dayFormat = new SimpleDateFormat("yy-MM-dd");
            Date curDate = dateFormat.parse(dayFormat.format(new Date()) + " " + time);
            return curDate.getTime();
        } catch (ParseException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return 0;
    }

4.辅助代码

    class EchoServer implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
            try {
                Thread.sleep(50);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("This is a echo server. The current time is " +
                    System.currentTimeMillis() + ".");
        }
    }

三：一些问题

上面写的内容有不严谨的地方，比如对于scheduleAtFixedRate方法，当我们要执行的任务大于我们指定的执行间隔时会怎么样呢？

对于中文API中的注释，我们可能会被忽悠，认为无论怎么样，它都会按照我们指定的间隔进行执行，其实当执行任务的时间大于我们指定的间隔时间时，它并不会在指定间隔时开辟一个新的线程并发执行这个任务。而是等待该线程执行完毕，该线程执行完毕之后，立即执行下一个任务。

源码注释如下：

    * Creates and executes a periodic action that becomes enabled first
    * after the given initial delay, and subsequently with the given
    * period; that is executions will commence after
    * <tt>initialDelay</tt> then <tt>initialDelay+period</tt>, then
    * <tt>initialDelay + 2 * period</tt>, and so on.
    * If any execution of the task
    * encounters an exception, subsequent executions are suppressed.
    * Otherwise, the task will only terminate via cancellation or
    * termination of the executor.  If any execution of this task
    * takes longer than its period, then subsequent executions
    * may start late, but will not concurrently execute.

根据注释中的内容，我们需要注意的时，我们需要捕获最上层的异常，防止出现异常中止执行，导致周期性的任务不再执行。

四：ScheduledExecutorService与Timer实现定时任务的比较

先来个传统的Timer的例子：



    package com.jerry.concurrency;
     
    import java.text.ParseException;
    import java.text.SimpleDateFormat;
    import java.util.Date;
    import java.util.Timer;
    import java.util.TimerTask;
     
    public class TraditionalTask {
    	
     
    	public static void main(String[] args) throws ParseException {
    		Timer myTimer = new Timer();
    		myTimer.schedule(new Worker(), 1000);//1秒后执行
    //		2012-02-28 09:58:00执行
    		myTimer.schedule(new Worker(), new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").parse("2012-02-28 09:58:00"));
    		myTimer.schedule(new Worker(), 5000,1000);//5秒后执行 每一秒执行一次
    //		2012-02-28 09:58:00执行一次 以后每秒执行一次，如果设定的时间点在当前时间之前，任务会被马上执行，然后开始按照设定的周期定时执行任务
    		myTimer.schedule(new Worker(), new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").parse("2012-02-28 09:58:00"),1000);
    		myTimer.scheduleAtFixedRate(new Worker(), 5000,1000);//5秒后执行 每一秒执行一次 如果该任务因为某些原因（例如垃圾收集）而延迟执行，那么接下来的任务会尽可能的快速执行，以赶上特定的时间点
    		myTimer.scheduleAtFixedRate(new Worker(), new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").parse("2012-02-28 09:58:00"),1000);//和上个类似
    	}
    }
     
     
    class Worker extends TimerTask {
     
    	@Override
    	public void run() {
    		
    		System.out.println("我被执行了！"+"时间是："+new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").format(new Date()));
    	}
    	
    }

传统的timer的缺点：Timer对任务的调度是基于绝对时间的；所有的TimerTask只有一个线程TimerThread来执行，因此同一时刻只有一个TimerTask在执行；任何一个TimerTask的执行异常都会导致Timer终止所有任务；由于基于绝对时间并且是单线程执行，因此在多个任务调度时，长时间执行的任务被执行后有可能导致短时间任务快速在短时间内被执行多次或者干脆丢弃多个任务。

ScheduledExecutorService克服了上述缺点。

五：除了我们自己实现定时任务之外，我们可以使用Spring帮我们完成这样的事情。

Spring自动定时任务配置方法（我们要执行任务的类名为com.study.MyTimedTask）

<bean id="myTimedTask" class="com.study.MyTimedTask"/>


    <bean id="doMyTimedTask" class="org.springframework.scheduling.quartz.MethodInvokingJobDetailFactoryBean">
        <property name="targetObject" ref="myTimedTask"/>
        <property name="targetMethod" value="execute"/>
        <property name="concurrent" value="false"/>
    </bean>


    <bean id="myTimedTaskTrigger" class="org.springframework.scheduling.quartz.CronTriggerBean">
        <property name="jobDetail" ref="doMyTimedTask"/>
        <property name="cronExpression" value="0 0 2 * ?"/>
    </bean>


    <bean id="doScheduler" class="org.springframework.scheduling.quartz.SchedulerFactoryBean">
        <property name="triggers">
            <list>
                <ref local="myTimedTaskTrigger"/>
            </list>
        </property>
    </bean>


    <bean id="doScheduler" class="org.springframework.scheduling.quartz.SchedulerFactoryBean">
        <property name="triggers">
            <list>
                <bean class="org.springframework.scheduling.quartz.CronTriggerBean">
                    <property name="jobDetail"/>
                        <bean id="doMyTimedTask" class="org.springframework.scheduling.quartz.MethodInvokingJobDetailFactoryBean">
                            <property name="targetObject">
                                <bean class="com.study.MyTimedTask"/>
                            </property>
                            <property name="targetMethod" value="execute"/>
                            <property name="concurrent" value="false"/>
                        </bean>
                    </property>
                    <property name="cronExpression" value="0 0 2 * ?"/>
                </bean>
            </list>
        </property>
    </bean>

参考：ScheduledExecutorService与Timer使用比较

ScheduledExecutorService定时周期执行指定的任务