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ScheduledExecutorService 处理定时和周期性任务的强大工具

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1 简介

  ScheduledExecutorService是Java中处理定时和周期性任务的强大工具,它简化了线程管理,自动分配线程资源,避免了手动创建线程的繁琐,它提供了定时和周期性任务调度功能,能满足多数场景,此外,ScheduledExecutorService还支持任务取消和线程池关闭,对线程管理提供了更好的控制手段。

2 官方文档

 

3 核心概念

  ScheduledExecutorService是Java中的一个非常有用的工具,它允许在给定延迟后运行或定期执行的命令,可以用来替代Timer

  相比Timer来说,ScheduledExecutorService更加灵活且功能更强大。

  为了说明问题,模拟一个例子。假如有一个在线购物平台,在这个平台上,用户可以将商品添加到他们的购物车中,但是在用户决定结算之前,购物车里的商品价格是可能会有变动的,为了确保用户总是看到最新的价格,可以使用ScheduledExecutorService来定期检查购物车中商品的价格是否有更新,当用户打开购物车页面时,可以使用一个任务,每隔几分钟(比如每5分钟)就自动检查一次购物车中所有商品的价格,如果这个任务发现某个商品的价格有变动,它就可以更新购物车页面上的显示,或者给用户发送一个通知,即使用户长时间停留在购物车页面,没有手动刷新,他们也能及时看到价格变动,这种自动更新价格的功能,就是通过ScheduledExecutorService来实现的。

  再假如,在线·购物平台有一个特性,就是在用户注册后的一段时间内(比如24小时),给他们发送一封欢迎邮件,这里就可以使用ScheduledExecutorService来安排这个任务,当用户完成注册后,可以立即安排一个任务,延迟24小时后执行,任务的内容就是发送欢迎邮件,ScheduledExecutorService会自动发送这个邮件。

4 代码案例

  下面代码演示了演示了ScheduledExecutorService的基础使用,如下代码:

  这段代码做了以下几件事:

  1)在main方法中,创建一个ScheduledExecutorService实例。

  2)定义一个Runnable任务,该任务将打印当前的时间戳。

  3)使用scheduleAtFixedRate方法安排任务,使其立即开始执行,并且之后每隔2秒执行一次。

  4)主线程等待10秒钟,以便观察任务的执行。

  5)最后,关闭ScheduledExecutorService

  运行结果如下:

 

5 核心API

  ScheduledExecutorService是Java java.util.concurrent包中的一个接口,它扩展了ExecutorService接口以提供在给定延迟后运行命令

  下面是ScheduledExecutorService中一些重要方法的简要说明

1)schedule(Runnable command, long delay, TimeUnit unit)

  安排在给定的延迟后执行命令,返回一个表示挂起任务的ScheduledFuture,该任务可以取消(如果尚未开始)。

2)scheduleAtFixedRate(Runnable command, long initialDelay, long period, TimeUnit unit)

  安排在初始延迟后首次执行命令,然后定期执行,即在上一次执行完成后与下一次执行开始之间具有给定的周期,如果在执行过程中发生异常,则后续的执行将被取消。

3)scheduleWithFixedDelay(Runnable command, long initialDelay, long delay, TimeUnit unit)

  安排在初始延迟后首次执行命令,然后定期执行,但是在上一次执行终止与下一次执行开始之间存在给定的延迟,这意味着实际的执行间隔将至少等于给定的延迟,如果任务的执行时间比延迟时间长,则间隔会更长。

4)shutdown()

  启动执行器的有序关闭,其中先前提交的任务将被执行,但不会接受任何新任务,如果已经关闭,则调用没有其他效果。

5)shutdownNow()

  尝试停止所有正在执行的任务,暂停处理那些尚未开始执行的任务,并返回尚未开始执行的任务列表,此方法不保证能够停止正在处理的任务。

6)isShutdown()

  如果执行器已关闭,则返回true

7)isTerminated()

  如果执行器关闭后所有任务都已完成,则返回true

8)awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException

  请求执行器在关闭之后等待其所有任务终止,最多等待指定的超时时间。如果超时时间已过,则返回false;如果所有任务都已完成,则返回true

6 小结

  ScheduledExecutorService非常适用于需要异步和并发处理任务的场景,如定时任务、后台处理、系统监控等,例如:用于处理需要延迟执行、定期执行或者需要在某个时间间隔内重复执行的任务。

  ScheduledExecutorService最大优点就是能轻松按照预定的时间表执行任务,而不需要开发者手动去创建和管理线程,由于其内部特殊的的线程池管理机制,这不仅可以大大简化多线程编程的复杂性,还能更有效地利用系统资源,它的一个明显缺点就是无法保证定时任务的绝对执行精度,尤其是在系统资源紧张或高并发场景下,任务的执行可能会出现延迟,另外,如果不合理设置线程池参数,高并发下的性能也可能受限

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