365体育网投下一场介绍了那以时之注意点。然后介绍了其下时之注意点。

       本文主要分为两只有,第一片首先会见指向ScheduledThreadPoolExecutor进行简要的牵线,并且会介绍其重要性API的以方式,然后介绍了其采取时之注意点,第二局部则着重针对ScheduledThreadPoolExecutor的兑现细节进行介绍。

       本文主要分为两只片,第一有的首先会针对ScheduledThreadPoolExecutor进行简要的介绍,并且会介绍该重要API的用方法,然后介绍了那应用时的注意点,第二部分则要害对ScheduledThreadPoolExecutor的兑现细节进行介绍。

1. 运用简介

       ScheduledThreadPoolExecutor是一个使用线程池执行定时任务之类似,相较于Java被提供的其他一个实行定时任务之类Timer,其首要发生如下两个长:

  • 以多线程执行任务,不用操心任务尽时了长使致任务相互阻塞的场面,Timer是单线程执行的,因而会起这个题材;
  • 并非顾虑任务履行过程被,如果线程失活,其会面新建线程执行任务,Timer类的单线程挂掉后是匪见面重复创设线程执行后续任务的。

       除去上述两单长外,ScheduledThreadPoolExecutor还提供了非常灵活的API,用于实施任务。其任务的尽政策要分为两非常类:①在定延迟之后只是实行同一次有任务;②当得延迟之后周期性的施行某任务。如下是那个首要API:

public ScheduledFuture<?> schedule(Runnable command, long delay, TimeUnit unit);
public <V> ScheduledFuture<V> schedule(Callable<V> callable, long delay, TimeUnit unit);
public ScheduledFuture<?> scheduleWithFixedDelay(Runnable command,
                                                 long initialDelay, long delay, TimeUnit unit);
public ScheduledFuture<?> scheduleAtFixedRate(Runnable command,
                                                  long initialDelay, long period, TimeUnit unit);

       上述四单章程被,第一只同亚独道属于第一像样,即以delay指定的延之后执行第一只参数所指定的职责,区别在,第二个法子执行后会出返回值,而首先独主意执行后是从未返回值的。第三单同季单措施则属第二近乎,即当亚独参数(initialDelay)指定的岁月以后开始周期性的推行任务,执行周期间隔也老三个参数指定的时空,但是及时半只章程的别在于第三独措施执行任务之距离是原则性的,无论上一个任务是否实施得,而第四个法子的履行时间距离是不定点的,其会当周期任务之齐一个任务执行就后才开始算计时,并于指定时间距离之后才开实践任务。如下是用scheduleWithFixedDelay()和scheduleAtFixedRate()方法编的测试用例:

public class ScheduledThreadPoolExecutorTest {
  private ScheduledThreadPoolExecutor executor;
  private Runnable task;

  @Before
  public void before() {
    executor = initExecutor();
    task = initTask();
  }

  private ScheduledThreadPoolExecutor initExecutor() {
    return new ScheduledThreadPoolExecutor(2);;
  }

  private Runnable initTask() {
    long start = System.currentTimeMillis();
    return () -> {
      print("start task: " + getPeriod(start, System.currentTimeMillis()));
      sleep(SECONDS, 10);
      print("end task: " + getPeriod(start, System.currentTimeMillis()));
    };
  }

  @Test
  public void testFixedTask() {
    print("start main thread");
    executor.scheduleAtFixedRate(task, 15, 30, SECONDS);
    sleep(SECONDS, 120);
    print("end main thread");
  }

  @Test
  public void testDelayedTask() {
    print("start main thread");
    executor.scheduleWithFixedDelay(task, 15, 30, SECONDS);
    sleep(SECONDS, 120);
    print("end main thread");
  }

  private void sleep(TimeUnit unit, long time) {
    try {
      unit.sleep(time);
    } catch (InterruptedException e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }

  private int getPeriod(long start, long end) {
    return (int)(end - start) / 1000;
  }

  private void print(String msg) {
    System.out.println(msg);
  }
}

       可以看到,上述两个测试用例代码块为主是平等的,区别在第一只用例调用的凡scheduleAtFixedRate()方法,而第二单用例调用的凡scheduleWithFixedDelay()。这里少只用例都是安的以延迟15s晚每个30s执行同样不良指定的任务,而拖欠任务履行时长为10s。如下分别是即刻点儿单测试用例的实行结果:

start main thread
start task: 15
end task: 25
start task: 45
end task: 55
start task: 75
end task: 85
start task: 105
end task: 115
end main thread

start main thread
start task: 15
end task: 25
start task: 55
end task: 65
start task: 95
end task: 105
end main thread

      对比上述执行结果好看出,对于scheduleAtFixedRate()方法,其每次执行任务之开始日距离都也定位不转移的30s,与职责履行时长无关,而对此scheduleWithFixedDelay()方法,其每次执行任务之起时间距离都为上次职责尽时累加指定的时光距离。

       这里关于ScheduledThreadPoolExecutor的使产生三触及得征如下:

  • ScheduledThreadPoolExecutor继承自ThreadPoolExecutor(ThreadPoolExecutor详解),因而为发出继承而来的execute()和submit()方法,但是ScheduledThreadPoolExecutor重写了立即片独措施,重写的点子是直接创造两只就施行并且只实行同样赖的职责;
  • ScheduledThreadPoolExecutor使用ScheduledFutureTask封装每个需要履行的任务,而任务都是加大入DelayedWorkQueue队列中的,该队是一个用到数组实现的先行队列,在调用ScheduledFutureTask::cancel()方法时,其会基于removeOnCancel变量的安来认可是不是要以当前任务真正的于队列中移除,而非单单是标识其也曾去状态;
  • ScheduledThreadPoolExecutor提供了一个钩子方法decorateTask(Runnable,
    RunnableScheduledFuture)用于对实行之职责展开装修,该措施第一个参数是调用方传入的任务实例,第二只参数则是下ScheduledFutureTask对用户传入任务实例进行打包后的实例。这里要留意的是,在ScheduledFutureTask对象中起一个heapIndex变量,该变量用于记录时实例处于队列数组中之下标位置,该变量可以将诸如contains(),remove()等措施的工夫复杂度从O(N)降低到O(logN),因而效率提升是于大的,但是一旦此用户还写decorateTask()方法封装了班中之职责实例,那么heapIndex的优化就不在了,因而此强烈建议是尽量不要还写该措施,或者重写时为要复用ScheduledFutureTask类。

1. 使用简介

       ScheduledThreadPoolExecutor是一个使用线程池执行定时任务之近乎,相较于Java被提供的其他一个推行定时任务之类Timer,其要有如下两只亮点:

  • 采用多线程执行任务,不用担心任务履行时了长而致任务相互阻塞的图景,Timer是单线程执行之,因而会现出是问题;
  • 毫不操心任务尽进程遭到,如果线程失活,其会新建线程执行任务,Timer类的单线程挂掉后是无见面另行创设线程执行后续任务的。

       除去上述两独亮点外,ScheduledThreadPoolExecutor还提供了非常灵活的API,用于实施任务。其任务之履政策要分为两颇类:①每当定延迟之后就实行同一次之一任务;②当早晚延迟之后周期性的执行有任务。如下是该要API:

public ScheduledFuture<?> schedule(Runnable command, long delay, TimeUnit unit);
public <V> ScheduledFuture<V> schedule(Callable<V> callable, long delay, TimeUnit unit);
public ScheduledFuture<?> scheduleWithFixedDelay(Runnable command,
                                                 long initialDelay, long delay, TimeUnit unit);
public ScheduledFuture<?> scheduleAtFixedRate(Runnable command,
                                                  long initialDelay, long period, TimeUnit unit);

       上述四独主意被,第一个和亚单道属于第一好像,即于delay指定的缓之后执行第一个参数所指定的天职,区别在,第二只法子执行后会发生返值,而首先单主意执行后是从未返回值的。第三只同季独道则属第二像样,即在第二单参数(initialDelay)指定的日子后开始周期性的推行任务,执行周期间隔为老三单参数指定的流年,但是及时点儿独主意的区别在第三单道执行任务之间隔是原则性的,无论上一个任务是否实施到位,而第四单方法的推行时间隔是不定点的,其会晤以周期任务的齐一个职责尽好后才起来盘算时,并当指定时间间隔之后才开始实践任务。如下是应用scheduleWithFixedDelay()和scheduleAtFixedRate()方法修的测试用例:

public class ScheduledThreadPoolExecutorTest {
  private ScheduledThreadPoolExecutor executor;
  private Runnable task;

  @Before
  public void before() {
    executor = initExecutor();
    task = initTask();
  }

  private ScheduledThreadPoolExecutor initExecutor() {
    return new ScheduledThreadPoolExecutor(2);;
  }

  private Runnable initTask() {
    long start = System.currentTimeMillis();
    return () -> {
      print("start task: " + getPeriod(start, System.currentTimeMillis()));
      sleep(SECONDS, 10);
      print("end task: " + getPeriod(start, System.currentTimeMillis()));
    };
  }

  @Test
  public void testFixedTask() {
    print("start main thread");
    executor.scheduleAtFixedRate(task, 15, 30, SECONDS);
    sleep(SECONDS, 120);
    print("end main thread");
  }

  @Test
  public void testDelayedTask() {
    print("start main thread");
    executor.scheduleWithFixedDelay(task, 15, 30, SECONDS);
    sleep(SECONDS, 120);
    print("end main thread");
  }

  private void sleep(TimeUnit unit, long time) {
    try {
      unit.sleep(time);
    } catch (InterruptedException e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }

  private int getPeriod(long start, long end) {
    return (int)(end - start) / 1000;
  }

  private void print(String msg) {
    System.out.println(msg);
  }
}

       可以看出,上述两单测试用例代码块为主是同的,区别在于第一个用例调用的是scheduleAtFixedRate()方法,而第二只用例调用的凡scheduleWithFixedDelay()。这里少个用例都是装的在延迟15s晚每个30s执行同一不良指定的任务,而拖欠任务履行时长为10s。如下分别是立即点儿只测试用例的实行结果:

start main thread
start task: 15
end task: 25
start task: 45
end task: 55
start task: 75
end task: 85
start task: 105
end task: 115
end main thread

start main thread
start task: 15
end task: 25
start task: 55
end task: 65
start task: 95
end task: 105
end main thread

      对比上述执行结果好看出,对于scheduleAtFixedRate()方法,其每次执行任务之开日间隔都为稳定不换的30s,与职责执行时长无关,而对scheduleWithFixedDelay()方法,其每次执行任务的始发日间隔都也上次职责尽时间增长指定的时间距离。

       这里关于ScheduledThreadPoolExecutor的施用产生三接触要征如下:

  • ScheduledThreadPoolExecutor继承自ThreadPoolExecutor(ThreadPoolExecutor详解),因而为起延续而来之execute()和submit()方法,但是ScheduledThreadPoolExecutor重写了立即片单道,重写的艺术是一直创造两独马上实施并且只是实行同一糟的职责;
  • ScheduledThreadPoolExecutor使用ScheduledFutureTask封装每个需要实行之任务,而任务还是放开入DelayedWorkQueue队列中之,该队是一个用数组实现之先行队列,在调用ScheduledFutureTask::cancel()方法时,其会晤依据removeOnCancel变量的设置来确认是不是要用当前任务真正的由队列中移除,而不一味是标识其为曾删除状态;
  • ScheduledThreadPoolExecutor提供了一个钩子方法decorateTask(Runnable,
    RunnableScheduledFuture)用于对实行的职责拓展装裱,该措施第一单参数是调用方传入的任务实例,第二独参数则是行使ScheduledFutureTask对用户传入任务实例进行包装后的实例。这里要小心的凡,在ScheduledFutureTask对象中起一个heapIndex变量,该变量用于记录时实例处于队列数组中的下标位置,该变量可以将诸如contains(),remove()等办法的日复杂度从O(N)降低到O(logN),因而效率提升是比大的,但是一旦此用户还写decorateTask()方法封装了队中之任务实例,那么heapIndex的优化就非设有了,因而这里强烈建议是竭尽不要再写该办法,或者重写时为要复用ScheduledFutureTask类。

2. 源码详解

2. 源码详解

2.1 主要性能

       ScheduledThreadPoolExecutor主要出四只属性,分别如下:

private volatile boolean continueExistingPeriodicTasksAfterShutdown;

private volatile boolean executeExistingDelayedTasksAfterShutdown = true;

private volatile boolean removeOnCancel = false;

private static final AtomicLong sequencer = new AtomicLong();
  • continueExistingPeriodicTasksAfterShutdown:用于标识当前Executor对象shutdown时,是否继续执行已经在叫任务队列中的定时任务(调用scheduleAtFixedRate()方法变的天职);
  • executeExistingDelayedTasksAfterShutdown:用于标识当前Executor对象shutdown时,是否继续执行已经存在让任务队列中之定时任务(调用scheduleWithFixedDelay()方法变的任务);
  • removeOnCancel:用于标识如果当前任务已经撤回了,是否拿该从任务队列中审的移除,而无只是是标识其为除去状态;
  • sequencer:其为一个AtomicLong类型的变量,该变量记录了目前任务为创造时是第几独任务的一个序号,这个序号的基本点用来确认当半只任务开始实行时间一致时具体哪个任务先实施,比如简单单任务的启幕施行时都也1515847881158,那么序号小之任务将优先实行。

2.1 主要性能

       ScheduledThreadPoolExecutor主要出四独属性,分别如下:

private volatile boolean continueExistingPeriodicTasksAfterShutdown;

private volatile boolean executeExistingDelayedTasksAfterShutdown = true;

private volatile boolean removeOnCancel = false;

private static final AtomicLong sequencer = new AtomicLong();
  • continueExistingPeriodicTasksAfterShutdown:用于标识当前Executor对象shutdown时,是否继续执行已经是叫任务队列中的定时任务(调用scheduleAtFixedRate()方法变的天职);
  • executeExistingDelayedTasksAfterShutdown:用于标识当前Executor对象shutdown时,是否继续执行已经在让任务队列中之定时任务(调用scheduleWithFixedDelay()方法变的天职);
  • removeOnCancel:用于标识如果当前任务已经撤了,是否以那个自任务队列中诚的移除,而未单纯是标识其也去状态;
  • sequencer:其也一个AtomicLong类型的变量,该变量记录了即任务让创造时凡第几个任务之一个序号,这个序号的主要用于确认当半独任务开始实行时一模一样时具体哪个任务先实行,比如简单只任务的上马执行时间都也1515847881158,那么序号小的天职将优先实施。

2.2 ScheduledFutureTask

       在ScheduledThreadPoolExecutor中,主要运用ScheduledFutureTask封装需要实行的职责,该类的重要性声明如下:

private class ScheduledFutureTask<V> extends FutureTask<V> implements RunnableScheduledFuture<V> {

  private final long sequenceNumber;    // 记录当前实例的序列号
  private long time;    // 记录当前任务下次开始执行的时间

  // 记录当前任务执行时间间隔,等于0则表示当前任务只执行一次,大于0表示当前任务为fixedRate类型的任务,
  // 小于0则表示其为fixedDelay类型的任务
  private final long period;

  RunnableScheduledFuture<V> outerTask = this;  // 记录需要周期性执行的任务的实例
  int heapIndex;    // 记录当前任务在队列数组中位置的下标

  ScheduledFutureTask(Runnable r, V result, long ns, long period) {
    super(r, result);
    this.time = ns;
    this.period = period;
    this.sequenceNumber = sequencer.getAndIncrement();  // 序号在创建任务实例时指定,且后续不会变化
  }

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

  // 各个任务在队列中的存储方式是一个基于时间和序号进行比较的优先队列,当前方法定义了优先队列中两个
  // 任务执行的先后顺序。这里先对两个任务开始执行时间进行比较,时间较小者优先执行,若开始时间相同,
  // 则比较两个任务的序号,序号小的任务先执行
  public int compareTo(Delayed other) {
    if (other == this)
      return 0;
    if (other instanceof ScheduledFutureTask) {
      ScheduledFutureTask<?> x = (ScheduledFutureTask<?>)other;
      long diff = time - x.time;
      if (diff < 0)
        return -1;
      else if (diff > 0)
        return 1;
      else if (sequenceNumber < x.sequenceNumber)
        return -1;
      else
        return 1;
    }
    long diff = getDelay(NANOSECONDS) - other.getDelay(NANOSECONDS);
    return (diff < 0) ? -1 : (diff > 0) ? 1 : 0;
  }

  public boolean isPeriodic() { // 判断是否为周期性任务
    return period != 0;
  }

  // 当前任务执行之后,会判断当前任务是否为周期性任务,如果为周期性任务,那么就调用当前方法计算
  // 当前任务下次开始执行的时间。这里如果当前任务是fixedRate类型的任务(p > 0),那么下次执行时间
  // 就是此次执行的开始时间加上时间间隔,如果当前任务是fixedDelay类型的任务(p < 0),那么下次执行
  // 时间就是当前时间(triggerTime()方法会获取系统当前时间)加上任务执行时间间隔。可以看到,定频率
  // 和定延迟的任务的执行时间区别就在当前方法中进行了指定,因为调用当前方法时任务已经执行完成了,
  // 因而triggerTime()方法中获取的时间就是任务执行完成之后的时间点
  private void setNextRunTime() {
    long p = period;
    if (p > 0)
      time += p;
    else
      time = triggerTime(-p);
  }

  // 取消当前任务的执行,super.cancel(boolean)方法也即FutureTask.cancel(boolean)方法。该方法传入
  // true表示如果当前任务正在执行,那么立即终止其执行;传入false表示如果当前方法正在执行,那么等待其
  // 执行完成之后再取消当前任务。
  public boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning) {
    boolean cancelled = super.cancel(mayInterruptIfRunning);
    // 判断是否设置了取消后移除队列中当前任务,是则移除当前任务
    if (cancelled && removeOnCancel && heapIndex >= 0)  
      remove(this);
    return cancelled;
  }

  public void run() {
    boolean periodic = isPeriodic();    // 判断是否为周期性任务
    if (!canRunInCurrentRunState(periodic)) // 判断是否能够在当前状态下执行该任务
      cancel(false);
    else if (!periodic) // 如果能执行当前任务,但是任务不是周期性的,那么就立即执行该任务一次
      ScheduledFutureTask.super.run();
    else if (ScheduledFutureTask.super.runAndReset()) { // 是周期性任务,则立即执行当前任务并且重置
      setNextRunTime(); // 在当前任务执行完成后调用该方法计算当前任务下次执行的时间
      reExecutePeriodic(outerTask); // 将当前任务放入任务队列中以便下次执行
    }
  }
}

       在ScheduledFutureTask中,主要发生三单点要强调:

  • 对run()方法的首先独分支,canRunInCurrentRunState()方法的扬言如下所示,可以望,该法是用于判断当前任务如果为周期性任务,那么该是否同意以shutdown状态下继续执行已经在的周期性任务,是虽然代表手上状态下是可实施当前任务的,这里isRunningOrShutdown()方法继承自ThreadPoolExecutor;

    boolean canRunInCurrentRunState(boolean periodic) {
    return isRunningOrShutdown(periodic ?

                             continueExistingPeriodicTasksAfterShutdown :
                             executeExistingDelayedTasksAfterShutdown);
    

    }

  • 当run()方法的末尾一个if分支中,其首先会执行当前任务,在履行得时才会调用setNextRunTime()方法设置下次任务履行时间,也就是说对于fixedRate和fixedDelay类型的任务都是当斯时空接触才装的,因而虽然fixedRate类型的天职,即使该任务下次执行时比目前光阴而早,其也特会当当前任务执行得后马上施行,而无见面跟当前任务还未实行完时就实施;对于fixedDelay任务虽然不会见满怀于拖欠问题,因为那个是坐任务成功后的时空接触啊底蕴测算下次执行之时间点;

  • 对run()方法的尾声一个旁中的reExecutePeriodic()方法,其会拿当前任务加入到任务队列中,并且调用父类的ensurePrestart()方法确保有可用的线程来施行当前任务,如下是欠方式的具体落实:

    void reExecutePeriodic(RunnableScheduledFuture task) {
    if (canRunInCurrentRunState(true)) { // 判断当前任务是否好继续执行

    super.getQueue().add(task); // 将当前任务加入到任务队列中
    if (!canRunInCurrentRunState(true) && remove(task)) // 双检查法判断任务在加入过程中是否取消了
      task.cancel(false);
    else
      ensurePrestart(); // 初始化核心线程等确保任务可以被执行
    

    }
    }

   365体育网投    从ScheduledFutureTask的贯彻总结来拘禁,当各国创建一个此类实例时,会初始化该类的组成部分最主要性能,如下次启幕推行之时光与执行的周期。当某个线程调用该任务,即实行该任务之run()方法时,如果该任务不呢周期性任务,那么执行该任务后就是不见面发生其它的动作,如果该任务为周期性任务,那么以拿当前任务执行了后,还会重置当前任务的状态,并且计算下次履行当前任务的日,然后以那个推广入行中以便下次执行。

2.2 ScheduledFutureTask

       在ScheduledThreadPoolExecutor中,主要采用ScheduledFutureTask封装需要实施之天职,该类的重要声明如下:

private class ScheduledFutureTask<V> extends FutureTask<V> implements RunnableScheduledFuture<V> {

  private final long sequenceNumber;    // 记录当前实例的序列号
  private long time;    // 记录当前任务下次开始执行的时间

  // 记录当前任务执行时间间隔,等于0则表示当前任务只执行一次,大于0表示当前任务为fixedRate类型的任务,
  // 小于0则表示其为fixedDelay类型的任务
  private final long period;

  RunnableScheduledFuture<V> outerTask = this;  // 记录需要周期性执行的任务的实例
  int heapIndex;    // 记录当前任务在队列数组中位置的下标

  ScheduledFutureTask(Runnable r, V result, long ns, long period) {
    super(r, result);
    this.time = ns;
    this.period = period;
    this.sequenceNumber = sequencer.getAndIncrement();  // 序号在创建任务实例时指定,且后续不会变化
  }

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

  // 各个任务在队列中的存储方式是一个基于时间和序号进行比较的优先队列,当前方法定义了优先队列中两个
  // 任务执行的先后顺序。这里先对两个任务开始执行时间进行比较,时间较小者优先执行,若开始时间相同,
  // 则比较两个任务的序号,序号小的任务先执行
  public int compareTo(Delayed other) {
    if (other == this)
      return 0;
    if (other instanceof ScheduledFutureTask) {
      ScheduledFutureTask<?> x = (ScheduledFutureTask<?>)other;
      long diff = time - x.time;
      if (diff < 0)
        return -1;
      else if (diff > 0)
        return 1;
      else if (sequenceNumber < x.sequenceNumber)
        return -1;
      else
        return 1;
    }
    long diff = getDelay(NANOSECONDS) - other.getDelay(NANOSECONDS);
    return (diff < 0) ? -1 : (diff > 0) ? 1 : 0;
  }

  public boolean isPeriodic() { // 判断是否为周期性任务
    return period != 0;
  }

  // 当前任务执行之后,会判断当前任务是否为周期性任务,如果为周期性任务,那么就调用当前方法计算
  // 当前任务下次开始执行的时间。这里如果当前任务是fixedRate类型的任务(p > 0),那么下次执行时间
  // 就是此次执行的开始时间加上时间间隔,如果当前任务是fixedDelay类型的任务(p < 0),那么下次执行
  // 时间就是当前时间(triggerTime()方法会获取系统当前时间)加上任务执行时间间隔。可以看到,定频率
  // 和定延迟的任务的执行时间区别就在当前方法中进行了指定,因为调用当前方法时任务已经执行完成了,
  // 因而triggerTime()方法中获取的时间就是任务执行完成之后的时间点
  private void setNextRunTime() {
    long p = period;
    if (p > 0)
      time += p;
    else
      time = triggerTime(-p);
  }

  // 取消当前任务的执行,super.cancel(boolean)方法也即FutureTask.cancel(boolean)方法。该方法传入
  // true表示如果当前任务正在执行,那么立即终止其执行;传入false表示如果当前方法正在执行,那么等待其
  // 执行完成之后再取消当前任务。
  public boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning) {
    boolean cancelled = super.cancel(mayInterruptIfRunning);
    // 判断是否设置了取消后移除队列中当前任务,是则移除当前任务
    if (cancelled && removeOnCancel && heapIndex >= 0)  
      remove(this);
    return cancelled;
  }

  public void run() {
    boolean periodic = isPeriodic();    // 判断是否为周期性任务
    if (!canRunInCurrentRunState(periodic)) // 判断是否能够在当前状态下执行该任务
      cancel(false);
    else if (!periodic) // 如果能执行当前任务,但是任务不是周期性的,那么就立即执行该任务一次
      ScheduledFutureTask.super.run();
    else if (ScheduledFutureTask.super.runAndReset()) { // 是周期性任务,则立即执行当前任务并且重置
      setNextRunTime(); // 在当前任务执行完成后调用该方法计算当前任务下次执行的时间
      reExecutePeriodic(outerTask); // 将当前任务放入任务队列中以便下次执行
    }
  }
}

       在ScheduledFutureTask中,主要有三个点得强调:

  • 对于run()方法的第一只支行,canRunInCurrentRunState()方法的宣示如下所示,可以视,该法是用于判断当前任务如果为周期性任务,那么其是否同意以shutdown状态下继续执行已经是的周期性任务,是虽然表示手上状态下是好推行当前任务的,这里isRunningOrShutdown()方法继承自ThreadPoolExecutor;

boolean canRunInCurrentRunState(boolean periodic) {
  return isRunningOrShutdown(periodic ?
                             continueExistingPeriodicTasksAfterShutdown :
                             executeExistingDelayedTasksAfterShutdown);
}
  • 以run()方法的终极一个if分支中,其首先会见执行当前任务,在实行好时才会调用setNextRunTime()方法设置下次任务尽时,也就是说对于fixedRate和fixedDelay类型的天职都是当此日子点才装的,因而虽然fixedRate类型的天职,即使该任务下次执行时间比目前岁月若是早,其为就会于当前任务执行得后立马实施,而无见面与当前任务还免执行完时就实施;对于fixedDelay任务虽然无会见满怀于该问题,因为该是盖任务完成后的时光接触啊底蕴测算下次执行的时间点;
  • 对run()方法的末段一个支行中之reExecutePeriodic()方法,其见面用当前任务加入到任务队列中,并且调用父类的ensurePrestart()方法确保发生可用之线程来施行当前任务,如下是拖欠方法的实际贯彻:

void reExecutePeriodic(RunnableScheduledFuture<?> task) {
  if (canRunInCurrentRunState(true)) {  // 判断当前任务是否可以继续执行
    super.getQueue().add(task); // 将当前任务加入到任务队列中
    if (!canRunInCurrentRunState(true) && remove(task)) // 双检查法判断任务在加入过程中是否取消了
      task.cancel(false);
    else
      ensurePrestart(); // 初始化核心线程等确保任务可以被执行
  }
}

       从ScheduledFutureTask的兑现总结来拘禁,当各国创建一个此类实例时,会初始化该类的一些重大性能,如下次始发履行的时光与实践之周期。当某个线程调用该任务,即行该任务的run()方法时,如果该任务不也周期性任务,那么执行该任务之后便无会见出任何的动作,如果该任务为周期性任务,那么以拿当前任务执行完毕后,还见面重置当前任务的状态,并且计算下次实施当前任务的光阴,然后拿其放入行中以便下次执行。

2.3 DelayedWorkQueue

       DelayedWorkQueue的兑现与DelayQueue以及PriorityQueue的贯彻中心相似,形式都也一个先期队列,并且底层是运用堆结构来落实优先队列的效果,在数存储方及,其动的凡几度组来促成。这里DelayedWorkQueue与DelayQueue以及PriorityQueue不同的触发在DelayedWorkQueue中主要囤积ScheduledFutureTask类型的职责,该任务中生一个heapIndex属性保存了即任务在时下行数组中的职下标,其首要提升的凡对班的诸如contains()和remove()等得一定当前任务位置的措施的效率,时间复杂度可以从O(N)提升至O(logN)。如下是DelayedWorkQueue的实现代码(这里才排有了此类的关键性能与与落实ScheduledThreadPoolExecutor功能相关的点子,关于什么利用数组实现优先队列请读者查阅有关文档):

static class DelayedWorkQueue extends AbstractQueue<Runnable> implements BlockingQueue<Runnable> {

  private static final int INITIAL_CAPACITY = 16;   // 数组初始化大小
  private RunnableScheduledFuture<?>[] queue = new RunnableScheduledFuture<?>[INITIAL_CAPACITY];
  private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();   // 对添加和删除元素所使用的锁
  private int size = 0; // 当前队列中有效任务的个数

  private Thread leader = null; // 执行队列头部任务的线程
  private final Condition available = lock.newCondition();  // 除leader线程外其余线程的等待队列

  // 在对任务进行移动时,判断其是否为ScheduledFutureTask实例,如果是则维护其heapIndex属性
  private void setIndex(RunnableScheduledFuture<?> f, int idx) {
    if (f instanceof ScheduledFutureTask)
      ((ScheduledFutureTask)f).heapIndex = idx;
  }

  private void siftUp(int k, RunnableScheduledFuture<?> key) {/* 省略 */}

  private void siftDown(int k, RunnableScheduledFuture<?> key) {/* 省略 */}

  private int indexOf(Object x) {
    if (x != null) {
      if (x instanceof ScheduledFutureTask) {   // 如果为ScheduledFutureTask则可返回其heapIndex属性
        int i = ((ScheduledFutureTask) x).heapIndex;
        if (i >= 0 && i < size && queue[i] == x)
          return i;
      } else {  // 如果不为ScheduledFutureTask实例,则需要遍历队列查询当前元素的位置
        for (int i = 0; i < size; i++)
          if (x.equals(queue[i]))
            return i;
      }
    }
    return -1;
  }

  public boolean offer(Runnable x) {
    if (x == null)
      throw new NullPointerException();
    RunnableScheduledFuture<?> e = (RunnableScheduledFuture<?>)x;
    final ReentrantLock lock = this.lock;
    lock.lock();
    try {
      int i = size;
      if (i >= queue.length)
        grow(); // 队列容量不足,对其进行扩容
      size = i + 1;
      if (i == 0) { // 如果其为队列第一个元素,则将其放入队列头部
        queue[0] = e;
        setIndex(e, 0);
      } else {  //如果不为第一个元素,则通过堆的上移元素操作移动当前元素至合适的位置
        siftUp(i, e);
      }
      if (queue[0] == e) {  // 如果被更新的是队列头部元素,则更新记录的执行头部任务的线程
        leader = null;
        available.signal();
      }
    } finally {
      lock.unlock();
    }
    return true;
  }

  // 完成从队列拉取元素操作,并且将其从队列中移除
  private RunnableScheduledFuture<?> finishPoll(RunnableScheduledFuture<?> f) {
    int s = --size;
    RunnableScheduledFuture<?> x = queue[s];
    queue[s] = null;    // 将队列最尾部的元素置空
    if (s != 0) // 将最后一个元素放入第一个位置,并且将其下推至合适的位置
      siftDown(0, x);   // 这里idx置为0是因为当前方法的入参f都为队列的第一个元素
    setIndex(f, -1);
    return f;
  }

  // 尝试从队列(堆)中获取元素,如果没有元素或者元素的延迟时间还未到则返回空
  public RunnableScheduledFuture<?> poll() {
    final ReentrantLock lock = this.lock;
    lock.lock();
    try {
      RunnableScheduledFuture<?> first = queue[0];
      // 在此处代码控制了当从堆顶拉取元素时,如果元素的延迟时间还未达到,则不返回当前元素
      if (first == null || first.getDelay(NANOSECONDS) > 0)
        return null;
      else
        return finishPoll(first);   // 返回堆顶元素
    } finally {
      lock.unlock();
    }
  }

  // 通过无限for循环获取堆顶的元素,这里take()方法会阻塞当前线程,直至获取到了可执行的任务。
  // 可以看到,在第一次for循环中,如果堆顶不存在任务,则其会加入阻塞队列中,如果存在任务,但是
  // 其延迟时间还未到,那么当前线程会等待该延迟时间长的时间,然后查看任务是否可用,当获取到任务
  // 之后,其会将其从队列中移除,并且唤醒等待队列中其余等待的线程执行下一个任务
  public RunnableScheduledFuture<?> take() throws InterruptedException {
    final ReentrantLock lock = this.lock;
    lock.lockInterruptibly();
    try {
      for (;;) {
        RunnableScheduledFuture<?> first = queue[0];
        if (first == null)
          available.await();    // 堆内没有元素,当前线程进入等待队列中
        else {
          long delay = first.getDelay(NANOSECONDS);
          if (delay <= 0)   // 堆顶元素延迟时间小于0,可立即获取任务
            return finishPoll(first);
          first = null;
          if (leader != null)
            available.await();  // 已经有线程在等待堆顶元素,则当前线程进入等待队列中
          else {
            Thread thisThread = Thread.currentThread();
            leader = thisThread;
            try {
              available.awaitNanos(delay);  // 当前线程等待一定时长后获取任务并执行
            } finally {
              if (leader == thisThread)
                leader = null;
            }
          }
        }
      }
    } finally {
      if (leader == null && queue[0] != null)
        available.signal(); // 当前线程获取完任务之后唤醒等待队列中的下一个线程执行下一个任务
      lock.unlock();
    }
  }
}

       从DelayedWorkQueue的take()和poll()方法可拘留出来,对于队列中任务之待时的限制重点是以马上半单方法吃贯彻之,如果任务的等候时还无到,那么该方式就是会见阻塞线程池中之线程,直至任务可实行。

2.3 DelayedWorkQueue

       DelayedWorkQueue的贯彻与DelayQueue以及PriorityQueue的落实中心相似,形式还为一个事先队列,并且底层是使堆结构来促成优先队列的法力,在数码存储方达成,其应用的凡屡屡组来落实。这里DelayedWorkQueue与DelayQueue以及PriorityQueue不同的点在于DelayedWorkQueue中要害囤积ScheduledFutureTask类型的任务,该任务中生出一个heapIndex属性保存了脚下任务在现阶段排数组中之职位下标,其重要提升的是对准队列的诸如contains()和remove()等用固定当前任务位置的主意的频率,时间复杂度可以从O(N)提升到O(logN)。如下是DelayedWorkQueue的兑现代码(这里仅排有了此类的要性能和和贯彻ScheduledThreadPoolExecutor功能有关的措施,关于怎样使用数组实现优先队列请读者查阅相关文档):

static class DelayedWorkQueue extends AbstractQueue<Runnable> implements BlockingQueue<Runnable> {

  private static final int INITIAL_CAPACITY = 16;   // 数组初始化大小
  private RunnableScheduledFuture<?>[] queue = new RunnableScheduledFuture<?>[INITIAL_CAPACITY];
  private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();   // 对添加和删除元素所使用的锁
  private int size = 0; // 当前队列中有效任务的个数

  private Thread leader = null; // 执行队列头部任务的线程
  private final Condition available = lock.newCondition();  // 除leader线程外其余线程的等待队列

  // 在对任务进行移动时,判断其是否为ScheduledFutureTask实例,如果是则维护其heapIndex属性
  private void setIndex(RunnableScheduledFuture<?> f, int idx) {
    if (f instanceof ScheduledFutureTask)
      ((ScheduledFutureTask)f).heapIndex = idx;
  }

  private void siftUp(int k, RunnableScheduledFuture<?> key) {/* 省略 */}

  private void siftDown(int k, RunnableScheduledFuture<?> key) {/* 省略 */}

  private int indexOf(Object x) {
    if (x != null) {
      if (x instanceof ScheduledFutureTask) {   // 如果为ScheduledFutureTask则可返回其heapIndex属性
        int i = ((ScheduledFutureTask) x).heapIndex;
        if (i >= 0 && i < size && queue[i] == x)
          return i;
      } else {  // 如果不为ScheduledFutureTask实例,则需要遍历队列查询当前元素的位置
        for (int i = 0; i < size; i++)
          if (x.equals(queue[i]))
            return i;
      }
    }
    return -1;
  }

  public boolean offer(Runnable x) {
    if (x == null)
      throw new NullPointerException();
    RunnableScheduledFuture<?> e = (RunnableScheduledFuture<?>)x;
    final ReentrantLock lock = this.lock;
    lock.lock();
    try {
      int i = size;
      if (i >= queue.length)
        grow(); // 队列容量不足,对其进行扩容
      size = i + 1;
      if (i == 0) { // 如果其为队列第一个元素,则将其放入队列头部
        queue[0] = e;
        setIndex(e, 0);
      } else {  //如果不为第一个元素,则通过堆的上移元素操作移动当前元素至合适的位置
        siftUp(i, e);
      }
      if (queue[0] == e) {  // 如果被更新的是队列头部元素,则更新记录的执行头部任务的线程
        leader = null;
        available.signal();
      }
    } finally {
      lock.unlock();
    }
    return true;
  }

  // 完成从队列拉取元素操作,并且将其从队列中移除
  private RunnableScheduledFuture<?> finishPoll(RunnableScheduledFuture<?> f) {
    int s = --size;
    RunnableScheduledFuture<?> x = queue[s];
    queue[s] = null;    // 将队列最尾部的元素置空
    if (s != 0) // 将最后一个元素放入第一个位置,并且将其下推至合适的位置
      siftDown(0, x);   // 这里idx置为0是因为当前方法的入参f都为队列的第一个元素
    setIndex(f, -1);
    return f;
  }

  // 尝试从队列(堆)中获取元素,如果没有元素或者元素的延迟时间还未到则返回空
  public RunnableScheduledFuture<?> poll() {
    final ReentrantLock lock = this.lock;
    lock.lock();
    try {
      RunnableScheduledFuture<?> first = queue[0];
      // 在此处代码控制了当从堆顶拉取元素时,如果元素的延迟时间还未达到,则不返回当前元素
      if (first == null || first.getDelay(NANOSECONDS) > 0)
        return null;
      else
        return finishPoll(first);   // 返回堆顶元素
    } finally {
      lock.unlock();
    }
  }

  // 通过无限for循环获取堆顶的元素,这里take()方法会阻塞当前线程,直至获取到了可执行的任务。
  // 可以看到,在第一次for循环中,如果堆顶不存在任务,则其会加入阻塞队列中,如果存在任务,但是
  // 其延迟时间还未到,那么当前线程会等待该延迟时间长的时间,然后查看任务是否可用,当获取到任务
  // 之后,其会将其从队列中移除,并且唤醒等待队列中其余等待的线程执行下一个任务
  public RunnableScheduledFuture<?> take() throws InterruptedException {
    final ReentrantLock lock = this.lock;
    lock.lockInterruptibly();
    try {
      for (;;) {
        RunnableScheduledFuture<?> first = queue[0];
        if (first == null)
          available.await();    // 堆内没有元素,当前线程进入等待队列中
        else {
          long delay = first.getDelay(NANOSECONDS);
          if (delay <= 0)   // 堆顶元素延迟时间小于0,可立即获取任务
            return finishPoll(first);
          first = null;
          if (leader != null)
            available.await();  // 已经有线程在等待堆顶元素,则当前线程进入等待队列中
          else {
            Thread thisThread = Thread.currentThread();
            leader = thisThread;
            try {
              available.awaitNanos(delay);  // 当前线程等待一定时长后获取任务并执行
            } finally {
              if (leader == thisThread)
                leader = null;
            }
          }
        }
      }
    } finally {
      if (leader == null && queue[0] != null)
        available.signal(); // 当前线程获取完任务之后唤醒等待队列中的下一个线程执行下一个任务
      lock.unlock();
    }
  }
}

       从DelayedWorkQueue的take()和poll()方法好扣押出来,对于队列中任务之等时的克重点是于这简单只点子吃实现的,如果任务之守候时还非及,那么该法就见面阻塞线程池中的线程,直至任务可尽。

2.4 scheduleAtFixedRate()和scheduleWithFixedDelay()方法

       前面我们针对ScheduledThreadPoolExecutor的基本点性能与重点内部类都开展了详细的执教,基本上就足以看那是什么样兑现定时执行任务的机能的,接下我们要针对客户端好调用的机要方法进行简单介绍,这里scheduleAtFixedRate()和scheduleWithFixedDelay()方法的贯彻核心是千篇一律的,两单方法极其细微之分在ScheduledFutureTask的setNextRunTime()方法的落实,该措施的实现前面已经拓展了讲解,我们这边则为scheduleAtFixedRate()方法的落实为例针对该措施进行教学。如下是拖欠方法的求实实现:

public 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 =   // 封装客户端的任务实例
    new ScheduledFutureTask<Void>(command, null, 
                                  triggerTime(initialDelay, unit),unit.toNanos(period));
  RunnableScheduledFuture<Void> t = decorateTask(command, sft); // 对客户端任务实例进行装饰
  sft.outerTask = t;    // 初始化周期任务属性outerTask
  delayedExecute(t);    // 执行该任务
  return t;
}

       从上述代码可以看下,scheduleAtFixedRate()首先针对客户端任务实例进行了包装,装饰,并且初始化了打包后底职责实例的outerTask属性,最后调用delayedExecute()方法执行任务。如下是delayedExecute()方法的落实:

private void delayedExecute(RunnableScheduledFuture<?> task) {
  if (isShutdown())
    reject(task);
  else {
    super.getQueue().add(task); // 添加当前任务到任务队列中
    if (isShutdown() && !canRunInCurrentRunState(task.isPeriodic()) && remove(task))
      task.cancel(false);   // 双检查法再次判断当前线程池是否处于可用状态,不是则移除当前任务
    else
      ensurePrestart(); // 若线程池没有初始化,则进行一些初始化工作
  }
}

       上述办法也主要的实行任务的法门,该办法首先会以任务在到任务队列中,如果线程池已经初始化过,那么该任务就会见发等的线程执行该任务。在参加到任务队列之后经过对检查法检查线程池是否早已shutdown了,如果是则用该任务由任务队列中移除。如果手上线程池没有shutdown,就调用继承自ThreadPoolExecutor的ensurePrestart()方法,该方法会对线程池进行局部初始化工作,如初始化核心线程,然后逐一线程会调用上述等待队列的take()方法得到任务履行。

2.4 scheduleAtFixedRate()和scheduleWithFixedDelay()方法

       前面我们对ScheduledThreadPoolExecutor的根本性能与重要性内部类都进行了详尽的任课,基本上已经可以看其是安兑现定时执行任务的作用的,接下我们要针对客户端可调用的要紧方式进行简易介绍,这里scheduleAtFixedRate()和scheduleWithFixedDelay()方法的实现核心是千篇一律的,两独方法极其微薄之区别在ScheduledFutureTask的setNextRunTime()方法的兑现,该措施的贯彻前面早已拓展了讲学,我们这边则因为scheduleAtFixedRate()方法的兑现呢例对该措施进行讲解。如下是欠方式的现实贯彻:

public 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 =   // 封装客户端的任务实例
    new ScheduledFutureTask<Void>(command, null, 
                                  triggerTime(initialDelay, unit),unit.toNanos(period));
  RunnableScheduledFuture<Void> t = decorateTask(command, sft); // 对客户端任务实例进行装饰
  sft.outerTask = t;    // 初始化周期任务属性outerTask
  delayedExecute(t);    // 执行该任务
  return t;
}

       从上述代码可以拘留出来,scheduleAtFixedRate()首先对客户端任务实例进行了打包,装饰,并且初始化了包后的天职实例的outerTask属性,最后调用delayedExecute()方法执行任务。如下是delayedExecute()方法的实现:

private void delayedExecute(RunnableScheduledFuture<?> task) {
  if (isShutdown())
    reject(task);
  else {
    super.getQueue().add(task); // 添加当前任务到任务队列中
    if (isShutdown() && !canRunInCurrentRunState(task.isPeriodic()) && remove(task))
      task.cancel(false);   // 双检查法再次判断当前线程池是否处于可用状态,不是则移除当前任务
    else
      ensurePrestart(); // 若线程池没有初始化,则进行一些初始化工作
  }
}

       上述措施也重中之重的行任务的方法,该办法首先会用任务在到任务队列中,如果线程池已经初始化过,那么该任务便会产生等的线程执行该任务。在参加到任务队列之后通过对检查法检查线程池是否曾经shutdown了,如果是虽然将拖欠任务由任务队列中移除。如果手上线程池没有shutdown,就调用继承自ThreadPoolExecutor的ensurePrestart()方法,该方法会对线程池进行部分初始化工作,如初始化核心线程,然后挨家挨户线程会调用上述等待队列的take()方法赢得任务执行。

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