图解定时任务线程池

叫练3491
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线程池概念

我们上篇文章分析了ThreadPoolExecutor，如果要用一句话说明它的主要优势，就是线程置换。还有Executors工具类，极大的简化了研发人员工作。

我用一个图重复描述下线程池概念。多生产-多消费模型。

image.png

  • 生产者将线程任务丢进线程池中，生产者就就结束了。
  • 线程池控制消费者消费元素，消费者可以是1个或者多个，取决于线程池参数corePoolSize和maxPoolSize设置。
  • 阻塞队列是用来装生产者丢进去的线程任务，如ArrayBlockingQueue，LinkedBlockingQueue，DelayedQueue等。如果生产者生产能力超过消费者消费能力，如果阻塞队列有长度限制并且超过队列长度线程池会执行饱和策略，如果队列没有长度限制，可也能出现OOM哦，因为线程任务可能把内存都撑爆了，这也是面试常考点哦！

详细概念可以翻看我上一篇文章《线程池面试必考问题》。

定时任务延时原理

还记得我们上面说的阻塞队列吗？定时任务线程池底层使用DelayedQueue实现的，这种延迟队列有一个最大的特点：按时出队列，大家都考过驾照吧，科目三考试的时候都是车上坐的是4个人，假设一个人考试需要花15分钟，那么考试学员队列看起来是这样的。

image.png

DelayedQueue底层需要实现Delayed接口同时需要实现getDelay方法和compareTo方法，getDelay方法用于计算出队列时间，一旦小于0就会出队列；compareTo方法用于按触发时间从小到大排序。这就是Schedule线程池任务延时原理，如果需要看案例代码，请参考我文章《并发队列：PriorityBlockingQueue和DelayQueue案例使用》。

scheduleWithFixedDelay和scheduleAtFixedRate区别

image.png

由上图可知：假设线程任务：耗时1秒，定时3秒执行，scheduleWithFixedDelay其实是4秒执行一次。

  • scheduleWithFixedDelay：是以任务结束时间周期运行。

  • scheduleAtFixedRate：是以固定周期运行。

FutureTask获取返回值

在ScheduledThreadPoolExecutor中，ScheduledFutureTask是获取定时任务返回值，继承FutureTask。我们看下FutureTask调用get阻塞简化流程图。

image.png

  1. 向线程池添加任务，任务被封装成ScheduledFutureTask并且实现Callable接口是为了获取任务返回值。
  2. 当客户端线程通过get方式获取线程池线程执行的返回值，客户端线程会阻塞直到线程池线程任务执行完。

在实际运用，我们一般拿返回值测试多线程性能。

Timer比较

  1. Timer是单线程，而且不带返回值。ScheduledThreadPoolExecutor是多线程的，采用线程复用代替创建新的线程，并且FutureTask带返回值。

  2. Timer线程调用sche方法，如果TimerTask出异常，Timer单线程直接挂掉退出，而ScheduledThreadPoolExecutor会捕获了异常，不影响其他消费者线程。下面是代码测试。

    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任务异常,Timer线程退出！

    • @modified By：

    • 公众号:叫练 */ 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);

      } }

如上代码：timer提交了first_task和second_task两个任务，3秒后，second_task执行5/0会抛出异常，此时timer线程会退出。如果换成ScheduledThreadPoolExecutor则不会影响first_task。在实际应用中，推荐用定时任务线程池中的方法去处理任务。

总结

今天我们介绍了线程池中面试中几个重要的面试点，整理出来希望能对你有帮助，写的比不全，同时还有许多需要修正的地方，希望亲们加以指正和点评，喜欢的请点赞加关注哦。点关注，不迷路，我是叫练【公众号】，微信号**【jiaolian123abc】**边叫边练。

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