【高並行】ScheduledThreadPoolExecutor與Timer的區別和簡單範例

JDK 1.5開始提供ScheduledThreadPoolExecutor類，ScheduledThreadPoolExecutor類繼承ThreadPoolExecutor類重用執行緒池實現了任務的週期性排程功能。在JDK 1.5之前，實現任務的週期性排程主要使用的是Timer類和TimerTask類。本文，就簡單介紹下ScheduledThreadPoolExecutor類與Timer類的區別，ScheduledThreadPoolExecutor類相比於Timer類來說，究竟有哪些優勢，以及二者分別實現任務排程的簡單範例。

二者的區別

執行緒角度

Timer是單執行緒模式，如果某個TimerTask任務的執行時間比較久，會影響到其他任務的排程執行。
ScheduledThreadPoolExecutor是多執行緒模式，並且重用執行緒池，某個ScheduledFutureTask任務執行的時間比較久，不會影響到其他任務的排程執行。

系統時間敏感度

Timer排程是基於作業系統的絕對時間的，對作業系統的時間敏感，一旦作業系統的時間改變，則Timer的排程不再精確。
ScheduledThreadPoolExecutor排程是基於相對時間的，不受作業系統時間改變的影響。

是否捕獲異常

Timer不會捕獲TimerTask丟擲的異常，加上Timer又是單執行緒的。一旦某個排程任務出現異常，則整個執行緒就會終止，其他需要排程的任務也不再執行。
ScheduledThreadPoolExecutor基於執行緒池來實現排程功能，某個任務丟擲異常後，其他任務仍能正常執行。

任務是否具備優先順序

Timer中執行的TimerTask任務整體上沒有優先順序的概念，只是按照系統的絕對時間來執行任務。
ScheduledThreadPoolExecutor中執行的ScheduledFutureTask類實現了java.lang.Comparable介面和java.util.concurrent.Delayed介面，這也就說明了ScheduledFutureTask類中實現了兩個非常重要的方法，一個是java.lang.Comparable介面的compareTo方法，一個是java.util.concurrent.Delayed介面的getDelay方法。在ScheduledFutureTask類中compareTo方法方法實現了任務的比較，距離下次執行的時間間隔短的任務會排在前面，也就是說，距離下次執行的時間間隔短的任務的優先順序比較高。而getDelay方法則能夠返回距離下次任務執行的時間間隔。

是否支援對任務排序

Timer不支援對任務的排序。
ScheduledThreadPoolExecutor類中定義了一個靜態內部類DelayedWorkQueue，DelayedWorkQueue類本質上是一個有序佇列，為需要排程的每個任務按照距離下次執行時間間隔的大小來排序

能否獲取返回的結果

Timer中執行的TimerTask類只是實現了java.lang.Runnable介面，無法從TimerTask中獲取返回的結果。
ScheduledThreadPoolExecutor中執行的ScheduledFutureTask類繼承了FutureTask類，能夠通過Future來獲取返回的結果。

通過以上對ScheduledThreadPoolExecutor類和Timer類的分析對比，相信在JDK 1.5之後，就沒有使用Timer來實現定時任務排程的必要了。

二者簡單的範例

這裡，給出使用Timer和ScheduledThreadPoolExecutor實現定時排程的簡單範例，為了簡便，我這裡就直接使用匿名內部類的形式來提交任務。

Timer類簡單範例

原始碼範例如下所示。

package io.binghe.concurrent.lab09;

import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;

/**
 * @author binghe
 * @version 1.0.0
 * @description 測試Timer
 */
public class TimerTest {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Timer timer = new Timer();
        timer.scheduleAtFixedRate(new TimerTask() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("測試Timer類");
            }
        }, 1000, 1000);
        Thread.sleep(10000);
        timer.cancel();
    }
}

執行結果如下所示。

測試Timer類
測試Timer類
測試Timer類
測試Timer類
測試Timer類
測試Timer類
測試Timer類
測試Timer類
測試Timer類
測試Timer類

ScheduledThreadPoolExecutor類簡單範例

原始碼範例如下所示。

package io.binghe.concurrent.lab09;

import java.util.concurrent.*;

/**
 * @author binghe
 * @version 1.0.0
 * @description 測試ScheduledThreadPoolExecutor
 */
public class ScheduledThreadPoolExecutorTest {
    public static void main(String[] args) throws  InterruptedException {
        ScheduledExecutorService scheduledExecutorService = Executors.newScheduledThreadPool(3);
        scheduledExecutorService.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("測試測試ScheduledThreadPoolExecutor");
            }
        }, 1, 1, TimeUnit.SECONDS);

        //主執行緒休眠10秒
        Thread.sleep(10000);

        System.out.println("正在關閉執行緒池...");
        // 關閉執行緒池
        scheduledExecutorService.shutdown();
        boolean isClosed;
        // 等待執行緒池終止
        do {
            isClosed = scheduledExecutorService.awaitTermination(1, TimeUnit.DAYS);
            System.out.println("正在等待執行緒池中的任務執行完成");
        } while(!isClosed);

        System.out.println("所有執行緒執行結束，執行緒池關閉");
    }
}

執行結果如下所示。

測試測試ScheduledThreadPoolExecutor
測試測試ScheduledThreadPoolExecutor
測試測試ScheduledThreadPoolExecutor
測試測試ScheduledThreadPoolExecutor
測試測試ScheduledThreadPoolExecutor
測試測試ScheduledThreadPoolExecutor
測試測試ScheduledThreadPoolExecutor
測試測試ScheduledThreadPoolExecutor
測試測試ScheduledThreadPoolExecutor
正在關閉執行緒池...
測試測試ScheduledThreadPoolExecutor
正在等待執行緒池中的任務執行完成
所有執行緒執行結束，執行緒池關閉

注意：關於Timer和ScheduledThreadPoolExecutor還有其他的使用方法，這裡，我就簡單列出以上兩個使用範例，更多的使用方法大家可以自行實現。