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：

public class Task1 implements Callable<String> {

    @Override
    public String call() throws Exception {
        String base = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789";
        Random random = new Random();
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            int number = random.nextInt(base.length());
            sb.append(base.charAt(number));
        }
        System.out.println("Task1 running: " + new Date());
        return sb.toString();
    }

}

 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

public class LongTask implements Callable<String> {

    @Override
    public String call() throws Exception {
        System.out.println("LongTask running: "+new Date());
        TimeUnit.SECONDS.sleep(10);
        return "success";
    }

}

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：

public class ScheduledThreadPoolExec {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException,
            ExecutionException {
        <strong><span style="color: #ff0000;">ScheduledThreadPoolExecutor executor = new ScheduledThreadPoolExecutor(
                2);</span>
</strong>


        ScheduledFuture future1 = executor.schedule(new Task1(), 5,
                TimeUnit.SECONDS);
        ScheduledFuture future2 = executor.schedule(new LongTask(), 3,
                TimeUnit.SECONDS);

        BlockingQueue<ScheduledFuture> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<ScheduledFuture>(
                2, true);
        blockingQueue.add(future2);
        blockingQueue.add(future1);

        System.out.println(new Date());
        while (!blockingQueue.isEmpty()) {
            ScheduledFuture future = blockingQueue.poll();
            if (!future.isDone())
                blockingQueue.add(future);
            else
                System.out.println(future.get());
        }
        System.out.println(new Date());
        executor.shutdown();
    }

}

 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：

Thu Apr 21 19:23:02 CST 2011
LongTask running: Thu Apr 21 19:23:05 CST 2011
Task1 running: Thu Apr 21 19:23:07 CST 2011
h1o2wd942e
success
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：

ScheduledThreadPoolExecutor executor = new ScheduledThreadPoolExecutor(1);

 那么运行结果就会发生变化，

Thu Apr 21 19:36:56 CST 2011
LongTask running: Thu Apr 21 19:36:59 CST 2011
success
Task1 running: Thu Apr 21 19:37:09 CST 2011
y981iqd0or
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：

public class TimerExceptionTask extends TimerTask {

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("TimerExceptionTask: "+new Date());
        throw new RuntimeException();
    }

}

 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：

public class ScheduledThreadPoolExec {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException,
            ExecutionException {
        ScheduledThreadPoolExecutor executor = new ScheduledThreadPoolExecutor(
                2);
        ScheduledFuture future1 = executor.schedule(new Task1(), 5,
                TimeUnit.SECONDS);
        ScheduledFuture future2 = executor.schedule(new LongTask(), 3,
                TimeUnit.SECONDS);
        <strong><span style="color: #ff0000;">executor.schedule(new TimerExceptionTask(), 1, TimeUnit.SECONDS);
        executor.schedule(new TimerExceptionTask(), 2, TimeUnit.SECONDS);</span>
</strong>



        BlockingQueue<ScheduledFuture> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<ScheduledFuture>(
                2, true);
        blockingQueue.add(future2);
        blockingQueue.add(future1);

        System.out.println(new Date());
        while (!blockingQueue.isEmpty()) {
            ScheduledFuture future = blockingQueue.poll();
            if (!future.isDone())
                blockingQueue.add(future);
            else
                System.out.println(future.get());
        }
        System.out.println(new Date());
        executor.shutdown();
    }

}

 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，

Thu Apr 21 19:40:15 CST 2011
TimerExceptionTask: Thu Apr 21 19:40:16 CST 2011
TimerExceptionTask: Thu Apr 21 19:40:17 CST 2011
LongTask running: Thu Apr 21 19:40:18 CST 2011
Task1 running: Thu Apr 21 19:40:20 CST 2011
v5gcf01iiz
success
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：

Thu Apr 21 19:43:00 CST 2011
TimerExceptionTask: Thu Apr 21 19:43:01 CST 2011
TimerExceptionTask: Thu Apr 21 19:43:02 CST 2011
LongTask running: Thu Apr 21 19:43:03 CST 2011
success
Task1 running: Thu Apr 21 19:43:13 CST 2011
33kgv8onnd
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。