ScheduledThreadPoolExecutor主要用來定期執(zhí)行任務(wù)沛厨，或者是在給定的延遲之后運行任務(wù)吨拗。它的功能與Timer類似，但是比起Timer恕刘，ScheduledThreadPoolExecutor功能更強(qiáng)大鹃锈，使用也更靈活攀例。

ScheduledThreadPoolExecutor與Timer區(qū)別：

• Timer對應(yīng)單個后臺線程振坚，所有的任務(wù)都由同一個線程調(diào)度购撼，因此所有的任務(wù)都是串行執(zhí)行的，前一個任務(wù)的延遲或者異常都將會影響到之后的任務(wù)匕累；

• ScheduledThreadPoolExecutor對應(yīng)多個后臺線程陵刹，每一個調(diào)度的任務(wù)都將由線程池中的一個線程去執(zhí)行，在同一時刻欢嘿，任務(wù)并發(fā)執(zhí)行衰琐，并且它們之間不會相互干擾。

ScheduledThreadPoolExecutor源碼分析

在開始分析源碼具體實現(xiàn)之前际插，先給一個簡單的ScheduledThreadPoolExecutor使用案例：

ScheduledThreadPoolExecutor使用案例

1. ScheduledThreadPoolExecutor聲明；

2. 調(diào)用scheduleAtFixedRate方法和scheduleWithFixedDelay方法提交定時任務(wù)task显设。

類聲明

在看構(gòu)造方法之前先來看看ScheduledThreadPoolExecutor類聲明：

ScheduledThreadPoolExecutor類聲明

從ScheduledThreadPoolExecutor類聲明可以看出：

• ScheduledThreadPoolExecutor是ThreadPoolExecutor的子類框弛，并且實現(xiàn)了接口ScheduledExecutorService；

• ScheduledThreadPoolExecutor是另外一種線程池捕捂，它同ThreadPoolExecutor擁有相同的特性瑟枫，但是又略有不同，具體的不同之處會在后文做詳細(xì)的介紹指攒。

構(gòu)造方法

ScheduledThreadPoolExecutor提供3個構(gòu)造方法以供使用者使用：

構(gòu)造方法

從構(gòu)造方法可以看出慷妙，ScheduledThreadPoolExecutor使用DelayQueue來作為線程池的工作隊列，由于DelayQueue是無界隊列允悦，根據(jù)線程池的工作原理膝擂，核心參數(shù)maximumPoolSize在ScheduledThreadPoolExecutor中是沒有什么意義的。

總的來說隙弛，ScheduledThreadPoolExecutor為了實現(xiàn)周期性執(zhí)行任務(wù)架馋，對ThreadPoolExecutor做了以下改動：

• 工作隊列使用DelayQueue；

• 任務(wù)提交之后統(tǒng)統(tǒng)都進(jìn)工作隊列全闷；

• 獲取任務(wù)的方式改變叉寂，執(zhí)行了任務(wù)之后，也增加了額外的處理总珠，具體的改變后文會一一給出詳細(xì)的分析屏鳍。

任務(wù)提交與調(diào)度

ScheduledThreadPoolExecutor中最常用的任務(wù)提交的方法有兩個：ScheduleAtFixedRate方法和ScheduleWithFixedDelay方法。

源碼實現(xiàn)

具體的執(zhí)行流程如下：

1. 參數(shù)校驗局服，不合法參數(shù)拋出異常钓瞭；

2. 構(gòu)造task；

3. 調(diào)用delayedExecute方法進(jìn)行后續(xù)相關(guān)處理淫奔。

接下來我們先來分析ScheduledThreadPoolExecutor的調(diào)度任務(wù)的最小單位ScheduledFutureTask相關(guān)實現(xiàn)降淮。

ScheduledFutureTask

• 成員變量
  ScheduledFutureTask包含3個成員變量：

  
  
  成員變量

  1. sequenceNumber：任務(wù)被添加到ScheduledThreadPoolExecutor中的序號；

  2. time：任務(wù)將要被執(zhí)行的具體時間；

  3. period：任務(wù)執(zhí)行的間隔周期佳鳖。

  ScheduledThreadPoolExecutor會把待執(zhí)行的任務(wù)放到工作隊列DelayQueue中霍殴，DelayQueue封裝了一個PriorityQueue，PriorityQueue會對隊列中的ScheduledFutureTask進(jìn)行排序系吩，具體的排序算法實現(xiàn)如下：

• compareTo實現(xiàn)

  
  
  compareTo實現(xiàn)

  • 首先按照time排序来庭，time小的排在前面，time大的排在后面穿挨；

  • 如果time相同月弛，按照sequenceNumber排序，sequenceNumber小的排在前面科盛，sequenceNumber大的排在后面帽衙，換句話說，如果兩個task的執(zhí)行時間相同贞绵，優(yōu)先執(zhí)行先提交的task厉萝。

• 任務(wù)調(diào)度之run方法實現(xiàn)
  run方法是調(diào)度task的核心，task的執(zhí)行實際上是run方法的執(zhí)行榨崩。

  
  
  run方法實現(xiàn)
  
  

  具體執(zhí)行流程如下：

  • 步驟1：判斷當(dāng)前task是否可以執(zhí)行谴垫，如果不能執(zhí)行，調(diào)用cancel方法取消task執(zhí)行母蛛，否則翩剪，跳轉(zhuǎn)到步驟2；

  • 步驟2：判斷當(dāng)前task是否到達(dá)執(zhí)行時間點彩郊，如果到達(dá)前弯，執(zhí)行該task，否則跳轉(zhuǎn)到步驟3秫逝；

  • 步驟3：重置狀態(tài)博杖，計算任務(wù)下次執(zhí)行時間，重新把任務(wù)添加到工作隊列中筷登，讓該任務(wù)可重復(fù)執(zhí)行剃根。

看完task之后，我們接下看看看構(gòu)造好task之后的delayedExecute方法相關(guān)實現(xiàn)前方。

** delayedExecute實現(xiàn)**

delayedExecute實現(xiàn)

delayedExecute方法主要完成了這些操作：

1. 將task添加到工作隊列狈醉；

2. 調(diào)用ensurePrestart()方法做預(yù)處理，該方法實現(xiàn)在線程池一文中做過詳細(xì)分析在這里就不再做贅述了惠险。

任務(wù)調(diào)度小結(jié)

到這里為止苗傅，ScheduledThreadPoolExecutor的task執(zhí)行過程可以總結(jié)為下圖：

任務(wù)執(zhí)行步驟

• 步驟1：線程1從工作隊列DelayQueue中獲取已到期的task；
• 步驟2：線程1執(zhí)行該task班巩；
• 步驟3：線程1修改ScheduledFutureTask的time變量為下次被執(zhí)行的時間渣慕；
• 步驟4：線程1將修改后的task重新放回DelayQueue中嘶炭。

接下來我們來詳細(xì)看看各個步驟DelayQueue具體相關(guān)實現(xiàn)。

任務(wù)獲取 - take實現(xiàn)

take實現(xiàn)

1. 獲取Lock逊桦；

2. 從優(yōu)先隊列中獲取任務(wù)：

• 步驟1：如果PriorityQueue為空眨猎，當(dāng)前線程到Condition中等待，否則執(zhí)行步驟2强经；

• 步驟2：如果PriorityQueue的第一個元素的時間比當(dāng)前時間小睡陪，獲取該任務(wù)，否則匿情，線程到Condition中等待兰迫；

• 步驟3：獲取任務(wù)成功后，如果PriorityQueue不為空炬称，喚醒等待在Condition中的所有線程汁果。

3. 釋放Lock。

ScheduledThreadPoolExecutor的getTask()方法會無限循環(huán)獲取task玲躯，直到線程從PriorityQueue中獲取到一個元素后据德，才會退出無限循環(huán)。

任務(wù)添加 - add實現(xiàn)

add實現(xiàn)

offer實現(xiàn)

1. 獲取Lock晋控；

2. 添加任務(wù)：

• 向PriorityQueue添加任務(wù)汞窗；

• 如果待添加的任務(wù)是PriorityQueue的第一個元素姓赤，喚醒在Condition中等待的所有線程。

3. 釋放Lock仲吏。