Timer与ScheduledThreadPoolExecutor

Posted 2020-10-15

自JDK1.5开始，JDK提供了ScheduledThreadPoolExecutor类来支持周期性任务的调度。在这之前的实现需要依靠Timer和TimerTask或者其它第三方工具来完成。但Timer有不少的缺陷：

• Timer是单线程模式；

• 如果在执行任务期间某个TimerTask耗时较久，那么就会影响其它任务的调度；

• Timer的任务调度是基于绝对时间的，对系统时间敏感；

• Timer不会捕获执行TimerTask时所抛出的异常，由于Timer是单线程，所以一旦出现异常，则线程就会终止，其他任务也得不到执行。

ScheduledThreadPoolExecutor继承ThreadPoolExecutor来重用线程池的功能，它的实现方式如下：

• 将任务封装成ScheduledFutureTask对象，ScheduledFutureTask基于相对时间，不受系统时间的改变所影响；

• ScheduledFutureTask实现了java.lang.Comparable接口和java.util.concurrent.Delayed接口，所以有两个重要的方法：compareTo和getDelay。compareTo方法用于比较任务之间的优先级关系，如果距离下次执行的时间间隔较短，则优先级高；getDelay方法用于返回距离下次任务执行时间的时间间隔；

• ScheduledThreadPoolExecutor定义了一个DelayedWorkQueue，它是一个有序队列，会通过每个任务按照距离下次执行时间间隔的大小来排序；

• ScheduledFutureTask继承自FutureTask，可以通过返回Future对象来获取执行的结果。

通过如上的介绍，可以对比一下Timer和ScheduledThreadPoolExecutor：

Timer	ScheduledThreadPoolExecutor
单线程	多线程
单个任务执行时间影响其他任务调度	多线程，不会影响
基于绝对时间	基于相对时间
一旦执行任务出现异常不会捕获，其他任务得不到执行	多线程，单个任务的执行不会影响其他线程

所以，在JDK1.5之后，应该没什么理由继续使用Timer进行任务调度了。

ScheduledThreadPoolExecutor实现分析：

该线程池与普通的ThreadPoolExecutor类似 就是阻塞队列用了DelayedWorkQueue，这种队列就是利用了最小堆的存储结构对任务进行存放。schedule方法类似submit方法，将任务提交，同时设置delay时间和单位还有周期等，当然这个类也提供submit和execute。放在最小堆顶端的节点是delay最小的任务，也就是每当worker从队列中取出第一个任务都是delay最小的任务，然后查看他的delay值，通过condition.awaitNanos方法阻塞线程到delay时间，等待delay时间后worker才开始执行那个任务。