定时且周期性的任务研究II--ScheduledThreadPoolExecutor

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上一篇中我们看到了Timer的不足之处，本篇我们将围绕这些不足之处看看ScheduledThreadPoolExecutor是如何优化的。

为了研究方便我们需要两个类：

1. public class Task1 implements Callable<String> {
2. @Override
3. public String call() throws Exception {
4. String base = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789";
5. Random random = new Random();
6. StringBuffer sb = new StringBuffer();
7. for (int i = 0; i < 10; i++) {
8. int number = random.nextInt(base.length());
9. sb.append(base.charAt(number));
10. }
11. System.out.println("Task1 running: " + new Date());
12. return sb.toString();
13. }
14. }

生成含有10个字符的字符串，使用Callable接口目的是我们不再任务中直接输出结果，而主动取获取任务的结果

1. public class LongTask implements Callable<String> {
2. @Override
3. public String call() throws Exception {
4. System.out.println("LongTask running: "+new Date());
5. TimeUnit.SECONDS.sleep(10);
6. return "success";
7. }
8. }

长任务类，这里我们让任务沉睡10秒然后返回一个“success”

下面我们来分析一下ScheduledThreadPoolExecutor：

1、Timer中单线程问题是否在ScheduledThreadPoolExecutor中存在？

我们先来看一下面的程序：

1. public class ScheduledThreadPoolExec {
2. public static void main(String[] args) throws InterruptedException,
3. ExecutionException {
4. <strong><span style="color: #ff0000;">ScheduledThreadPoolExecutor executor = new ScheduledThreadPoolExecutor(
5. 2);</span>
6. </strong>
7. ScheduledFuture future1 = executor.schedule(new Task1(), 5,
8. TimeUnit.SECONDS);
9. ScheduledFuture future2 = executor.schedule(new LongTask(), 3,
10. TimeUnit.SECONDS);
11. BlockingQueue<ScheduledFuture> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<ScheduledFuture>(
12. 2, true);
13. blockingQueue.add(future2);
14. blockingQueue.add(future1);
15. System.out.println(new Date());
16. while (!blockingQueue.isEmpty()) {
17. ScheduledFuture future = blockingQueue.poll();
18. if (!future.isDone())
19. blockingQueue.add(future);
20. else
21. System.out.println(future.get());
22. }
23. System.out.println(new Date());
24. executor.shutdown();
25. }
26. }

首先，我们定义了一个ScheduledThreadPoolExecutor它的池长度是2。接着提交了两个任务：第一个任务将延迟5秒执行，第二个任务将延迟3秒执行。我们建立了一个BlockingQueue，用它来存储了ScheduledFuture，使用ScheduledFuture可以获得任务的执行结果。在一个while循环中，我们每次将一个ScheduledFuture从队列中弹出，验证它是否被执行，如果没有被执行则再次将它加入队列中，如果被执行了，这使用ScheduledFuture的get方法获取任务执行的结果。看一下执行结果：

1. Thu Apr 21 19:23:02 CST 2011
2. LongTask running: Thu Apr 21 19:23:05 CST 2011
3. Task1 running: Thu Apr 21 19:23:07 CST 2011
4. h1o2wd942e
5. success
6. Thu Apr 21 19:23:15 CST 2011

我们看到长任务先运行，因为长任务只等待了3秒，然后是输出字符串的任务运行，两个任务开始时间相差2秒，而先输出了字符串而后才是长任务运行的结果success，最后我们查看一下整体的开始和结束时间相差了13秒。

这说明在ScheduledThreadPoolExecutor中它不是以一个线程运行任务的，而是以多个线程，如果用一个线程运行任务，那么长任务运行完之前是不会运行输出字符串任务的。其实这个“多个任务“是我们自己指定的注意一下标红的代码，如果我们把这行代码改为：

1. ScheduledThreadPoolExecutor executor = new ScheduledThreadPoolExecutor(1);

那么运行结果就会发生变化，

1. Thu Apr 21 19:36:56 CST 2011
2. LongTask running: Thu Apr 21 19:36:59 CST 2011
3. success
4. Task1 running: Thu Apr 21 19:37:09 CST 2011
5. y981iqd0or
6. Thu Apr 21 19:37:09 CST 2011

这时其实和使用Timer运行结果是一样的。任务是在一个线程里顺序执行的。

2、Timer中一但有运行时异常报出后续任务是否还会正常运行？

为了研究这个问题，我们还是需要一个能够抛出异常的任务，如下：

1. public class TimerExceptionTask extends TimerTask {
2. @Override
3. public void run() {
4. System.out.println("TimerExceptionTask: "+new Date());
5. throw new RuntimeException();
6. }
7. }

我们对上面运行任务的代码做一点点小小的修改，先运行两个抛出异常的任务，如下：

1. public class ScheduledThreadPoolExec {
2. public static void main(String[] args) throws InterruptedException,
3. ExecutionException {
4. ScheduledThreadPoolExecutor executor = new ScheduledThreadPoolExecutor(
5. 2);
6. ScheduledFuture future1 = executor.schedule(new Task1(), 5,
7. TimeUnit.SECONDS);
8. ScheduledFuture future2 = executor.schedule(new LongTask(), 3,
9. TimeUnit.SECONDS);
10. <strong><span style="color: #ff0000;">executor.schedule(new TimerExceptionTask(), 1, TimeUnit.SECONDS);
11. executor.schedule(new TimerExceptionTask(), 2, TimeUnit.SECONDS);</span>
12. </strong>
13. BlockingQueue<ScheduledFuture> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<ScheduledFuture>(
14. 2, true);
15. blockingQueue.add(future2);
16. blockingQueue.add(future1);
17. System.out.println(new Date());
18. while (!blockingQueue.isEmpty()) {
19. ScheduledFuture future = blockingQueue.poll();
20. if (!future.isDone())
21. blockingQueue.add(future);
22. else
23. System.out.println(future.get());
24. }
25. System.out.println(new Date());
26. executor.shutdown();
27. }
28. }

注意，标红的代码，如果这两个代码抛出错误后会影响后续任务，那么就应该在此终止，但是看一下结果，

1. Thu Apr 21 19:40:15 CST 2011
2. TimerExceptionTask: Thu Apr 21 19:40:16 CST 2011
3. TimerExceptionTask: Thu Apr 21 19:40:17 CST 2011
4. LongTask running: Thu Apr 21 19:40:18 CST 2011
5. Task1 running: Thu Apr 21 19:40:20 CST 2011
6. v5gcf01iiz
7. success
8. Thu Apr 21 19:40:28 CST 2011

后续任务仍然执行，可能会有朋友说：“你上面的池设置的是2，所以很有可能是那两个抛出异常的任务都在同一个线程中执行，而另一个线程执行了后续的任务”。那我们就把ScheduledThreadPoolExecutor设置成1看看，结果如下：

1. Thu Apr 21 19:43:00 CST 2011
2. TimerExceptionTask: Thu Apr 21 19:43:01 CST 2011
3. TimerExceptionTask: Thu Apr 21 19:43:02 CST 2011
4. LongTask running: Thu Apr 21 19:43:03 CST 2011
5. success
6. Task1 running: Thu Apr 21 19:43:13 CST 2011
7. 33kgv8onnd
8. Thu Apr 21 19:43:13 CST 2011

后续任务也执行了，所以说ScheduledThreadPoolExecutor不会像Timer那样有线程泄漏现象。

对于周期性执行和Timer很类似这里就不再举例了。