如何使用 ScheduledExecutorService 实现固定速率轮询器？

Posted 2023-02-24

【中文标题】如何使用 ScheduledExecutorService 实现固定速率轮询器？

【英文标题】：How to implement a fixed rate poller with ScheduledExecutorService?

【发布时间】：2013-03-03 23:52:05

【问题描述】：

给定以下类：

public class Poller implements Runnable 
    public static final int CORE_POOL_SIZE = 4;

    public boolean running;
    public ScheduledExecutorService ses;

    public void startPolling() 
        this.ses = Executors.newScheduledThreadPool(CORE_POOL_SIZE);
        this.ses.scheduleAtFixedRate(this, 0, 1, TimeUnit.SECONDS);
    

    public void run() 
        running = true;
        // ... Do something ...
        running = false;
    

ScheduledExecutorService 的核心线程池大小为 4，但会创建多个轮询线程吗？既然 this 被传递到 scheduleAtFixedRate 中，这是否意味着永远只有一个线程 - 还是会在幕后发生更复杂的事情？

还有 2 个额外问题：-

running 应该是static吗？ CORE_POOL_SIZE 是多余的吗？

【问题讨论】：

运行不能是静态的

running 指示该特定线程是否正在运行，因此它必须是实例变量 - 不能是静态的。

谢谢。但我的困惑是我只会有一个 poller 实例 - 这是否意味着调度程序只会使用一个线程？

不会有多个线程。事实上，SES 内部的工作线程管理几乎是无用的。在您的情况下，只有一个 Runnable，只有当它们运行的​​时间超过其固定速率间隔时，拥有更多线程才有意义。但是，runnable 的下一次调用只会在它运行后安排，因此您不能同时运行同一个 runnable 的多次调用。

@RalfH 情况并非如此——初始延迟为 0，我相信至少会立即创建两个线程（一个现在运行，一个稍后运行）。并且在执行新的运行时，将使用整个核心池大小。

【参考方案1】：

ScheduledExecutorService 的核心线程池大小为 4，但是否会创建多个轮询线程？

这取决于 - 如果您运行程序足够长的时间，它可能会创建 4 个线程。如果您在只运行一次或两次计划任务后退出，您可能只会看到 2 或 3 个线程。

为什么重要？

监控线程创建的一种方法是提供您自己的ThreadFactory：

this.ses = Executors.newScheduledThreadPool(CORE_POOL_SIZE, new ThreadFactory() 

            @Override
            public Thread newThread(Runnable r) 
                System.out.println("Creating thread");
                return new Thread(r);
            
        ); 

跑步应该是静态的吗？

这取决于您想要实现的目标...由于您在示例中并没有真正使用它，因此很难说。例如，如果您有多个 Poller 实例并且您不希望它们同时运行，则可能需要将其设为静态。

不管是静态的还是非静态的，如果你把它作为一个标志，你应该让它变得易变以确保可见性。

CORE_POOL_SIZE 是多余的吗？

不确定你的意思。它是一个强制参数，因此您需要提供一个值。如果您确定不会同时运行两个执行，那么您只能有一个线程。这也将阻止并发执行（因此，如果一个计划任务需要启动但另一个已在运行，则新任务将被延迟）。

【讨论】：

感谢您的帮助。不过还是有点迷茫。我只会实例化一个轮询器。那么如何创建额外的线程呢？关于冗余 q，我从回复中推测一次只能运行一个线程 - 那么在池中拥有多个线程有什么意义呢？

@SteveChambers 它们之所以被创建，是因为 ScheduledThreadPoolExecutor 会创建新线程，直到达到核心池大小。您只需要一个线程的唯一原因是如果您想阻止并发执行任务（线程创建非常便宜，从性能/内存的角度来看，拥有 1 或 4 个线程不会产生太大影响）。如果没有，允许多个线程将有助于您的任务“按时”运行，即使之前计划的任务仍在运行。

我想我可能在这里遗漏了一些东西！假设我实例化poller，然后调用poller.startPolling()。它将自己 (this) 传递给 scheduleAtFixedRate()。 running 不是静态的，而是指单个 poller 实例，所以如果有多个线程，poller 代表哪一个？我如何知道其他人是否正在运行？

@SteveChambers 您的问题有点令人困惑。您的 Runnable 只有一个实例，但多个线程可以同时运行它。

哦，我明白了！认为您可能刚刚指出了我所有困惑的根源。我现在认为running 标志可能没用，因为它可以由线程#1 启动打开，然后在线程#2 完成时再次直接关闭，所以即使线程#1 尚未完成，false 也是如此。

【参考方案2】：

你为什么把你的执行器服务放在Runnable 类中？ 您应该将 ScheduledExecutorService 分隔为 Singleton，而不是作为可运行类的变量。

提醒这个ScheduledExecutorService是一个线程容器，所以当你编码这个

this.ses = Executors.newScheduledThreadPool(CORE_POOL_SIZE);

当你输入这段代码时，它会同时根据大小的值创建很多线程

this.ses.scheduleAtFixedRate(this, 0, 1, TimeUnit.SECONDS);

ScheduledExecutorService 将随机选择一个空闲的线程每 1 秒运行一次此类，直到完成。如果您将sleep 放入运行方法中，该值长于传递给预定线程的周期时间值，则在第一个线程完成之前它不会创建另一个线程。因此，如果您希望多个线程同时运行此Poller，则创建多个Poller 实例并将其传递给ScheduledExecutorService

CORE_POOL_SIZE 对我来说不是多余的，最好是从配置文件中获取的常量。

跑步应该是静态的吗？ 这取决于你需要什么。如果您打算创建Poller 的多个实例，那么您不应该

【参考方案3】：

scheduleAtFixedRate (Runnable, long initialDelay, long period, TimeUnit timeunit)

此方法安排任务定期执行。任务在initialDelay后第一次执行，然后每次周期到期时循环执行。

如果给定任务的任何执行引发异常，则不再执行该任务。如果没有抛出异常，任务将继续执行，直到 ScheduledExecutorService 关闭。

如果一个任务的执行时间比其计划执行之间的时间长，则下一次执行将在当前执行完成后开始。计划任务一次不会被多个线程执行。