圖解定時任務線程池

線程池概念

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我們上篇文章分析了ThreadPoolExecutor，如果要用一句話說明它的主要優勢，就是線程置換。還有Executors工具類，極大的簡化了研發人員工作。

我用一個圖重復描述下線程池概念。多生產-多消費模型。

 

• 生產者將線程任務丟進線程池中，生產者就就結束了。
• 線程池控制消費者消費元素，消費者可以是1個或者多個，取決於線程池參數corePoolSize和maxPoolSize設置。
• 阻塞隊列是用來裝生產者丟進去的線程任務，如ArrayBlockingQueue，LinkedBlockingQueue，DelayedQueue等。如果生產者生產能力超過消費者消費能力，如果阻塞隊列有長度限制並且超過隊列長度線程池會執行飽和策略，如果隊列沒有長度限制，可也能出現OOM哦，因為線程任務可能把內存都撐爆了，這也是面試常考點哦！

詳細概念可以翻看我上一篇文章《線程池面試必考問題》。

 

 

定時任務延時原理

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還記得我們上面說的阻塞隊列嗎？定時任務線程池底層使用DelayedQueue實現的，這種延遲隊列有一個最大的特點：按時出隊列，大家都考過駕照吧，科目三考試的時候都是車上坐的是4個人，假設一個人考試需要花15分鍾，那么考試學員隊列看起來是這樣的。

DelayedQueue底層需要實現Delayed接口同時需要實現getDelay方法和compareTo方法，getDelay方法用於計算出隊列時間，一旦小於0就會出隊列；compareTo方法用於按觸發時間從小到大排序。這就是Schedule線程池任務延時原理，如果需要看案例代碼，請參考我文章《並發隊列：PriorityBlockingQueue和DelayQueue案例使用》。

 

scheduleWithFixedDelay和scheduleAtFixedRate區別

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由上圖可知：假設線程任務：耗時1秒，定時3秒執行，scheduleWithFixedDelay其實是4秒執行一次。

• scheduleWithFixedDelay：是以任務結束時間周期運行。
• scheduleAtFixedRate：是以固定周期運行。

 

 

FutureTask獲取返回值

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在ScheduledThreadPoolExecutor中，ScheduledFutureTask是獲取定時任務返回值，繼承FutureTask。我們看下FutureTask調用get阻塞簡化流程圖。

1. 向線程池添加任務，任務被封裝成ScheduledFutureTask並且實現Callable接口是為了獲取任務返回值。
2. 當客戶端線程通過get方式獲取線程池線程執行的返回值，客戶端線程會阻塞直到線程池線程任務執行完。

在實際運用，我們一般拿返回值測試多線程性能。

 

 

Timer比較

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1. Timer是單線程，而且不帶返回值。ScheduledThreadPoolExecutor是多線程的，采用線程復用代替創建新的線程，並且FutureTask帶返回值。
2. Timer線程調用sche方法，如果TimerTask出異常，Timer單線程直接掛掉退出，而ScheduledThreadPoolExecutor會捕獲了異常，不影響其他消費者線程。下面是代碼測試。

import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * @author ：jiaolian
 * @date ：Created in 2021-02-25 13:50
 * @description：Timer任務異常,Timer線程退出！
 * @modified By：
 * 公眾號:叫練
 */
public class TimerTaskExceptionTest {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

        Timer timer = new Timer();
        timer.schedule(new TimerTask() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("first_task");
            }
        },0,1000);

        TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
        timer.schedule(new TimerTask() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("second_task");
                int x = 5/0;
            }
        },0,1000);

    }
}

 

如上代碼：timer提交了first_task和second_task兩個任務，3秒后，second_task執行5/0會拋出異常，此時timer線程會退出。如果換成ScheduledThreadPoolExecutor則不會影響first_task。在實際應用中，推薦用定時任務線程池中的方法去處理任務。

 

 

總結

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今天我們介紹了線程池中面試中幾個重要的面試點，整理出來希望能對你有幫助，寫的比不全，同時還有許多需要修正的地方，希望親們加以指正和點評，喜歡的請點贊加關注哦。點關注，不迷路，我是叫練【公眾號】，微信號【jiaolian123abc】邊叫邊練。