定時任務ScheduledExecutorService實現是怎樣的

這篇文章將為大家詳細講解有關定時任務ScheduledExecutorService實現是怎樣的，文章內容質量較高，因此小編分享給大家做個參考，希望大家閱讀完這篇文章后對相關知識有一定的了解。

現在項目中基本不會自己定義一個ScheduledExecutorService來執行定時任務。都是用第三方框架比如xxl-job之類的，不過了解最基本的定時任務原理還是很有必要的。

ScheduledExecutorService簡單示例

我們先來看最簡單的使用，代碼如下圖：

ScheduledThreadPoolExecutor是ScheduledExecutorService的實現，能做一些基本的定時任務功能。

比如上圖的例子，可以延遲3秒后每隔5秒執行任務。實現起來比較簡單。

基礎源碼分析

首先ScheduledThreadPoolExecutor繼承了ThreadPoolExecutor并實現了ScheduledExecutorService，所以它擁有線程池的功能。

然后我們看它的構造方法，它有幾個構造方法，我們以上面示例的為例，方法中只有一行代碼如下：

super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, NANOSECONDS,new DelayedWorkQueue());

調用了父類的構造方法，也就是線程池的構造方法，它自身并沒有實現任務事情，除了new了一個DelayedWorkQueue()給父類，這個是給線程池存放任務隊列的。

提交任務方法源碼

ScheduledThreadPoolExecutor提供了幾個執行定時任務的方法，不過我們還是分析上面用到的scheduleAtFixedRate方法，查看源碼如下圖：

這個方法一共就三步：

首先初始化ScheduledFutureTask，它繼承了FutureTask，擴展了一些定時任務需要的屬性，比如下次執行時間、每次任務執行間隔。

然后調用decorateTask方法裝飾任務，目前沒有做任務事情，我們可以自定義實現一些功能。

最后調用delayedExecute方法，從上圖可以看到這個方法主要流程也簡單，首先是把任務放到線程池的隊列中，然后調用ensurePrestart方法，ensurePrestart方法是線程池的方法，作用是根據線程池線程數調用addWorker方法創建線程，addWorker方法就不多說了，不清楚的同學可以看我前面幾篇的《三分鐘弄懂線程池執行過程》。 

提交定時任務的方法還是很簡單的，包裝一個任務（用于保存定時任務需要的信息），然后提交到線程池的隊列中。 

但是有一個問題是，任務提交到線程池了，我們知道線程池能夠執行任務，但是都是執行一次啊，不會像定時任務那樣執行任務的！那它到底是怎么實現定時任務功能的呢？ 

實現定時任務關鍵第一步

從之前文章分析線程池中最終執行的是提交的任務那個對象的run方法，所以ScheduledFutureTask對run方法有特殊的實現，跟進源碼發現run方法正常的流程就兩步：

調用ScheduledFutureTask.super.runAndReset()也就是調用了父類的FutureTask的runAndReset()方法，這個方法沒有什么在上上篇文章有講，就是調用內部的Callable的run，保存結果;

在上一個執行完成也就是任務完成后，調用了setNextRunTime();reExecutePeriodic(outerTask);兩步代碼，第一步是計算下次任務執行時間，第二個是把任務放到隊列中； 

run方法執行了具體的方法，在任務執行成功后重新計算了任務下次執行的時間，并再次把任務加載到了隊列中，重復執行。 

但是到目前為止也只是實現了規定了在什么時候執行與重復執行，那么到底是如何實現在具體的時間執行呢？

延遲隊列實現定時執行

通過還是沒有發現如何實現定時執行的，沒辦法只能繼續跟進代碼，最后跟到線程池的runWorker方法，在獲取Worker的firstTask方法來執行，想起剛剛在調用ensurePrestart方法中調用addWorker方法傳遞的firstTask都是null，也就是說Worker執行的任務都是從隊列中拉取的任務，他們都沒有自己的firstTask。

也就想起了在初始化方法給線程池傳遞的隊列是new DelayedWorkQueue()；所以應該基本找到問題了，我們來看隊列的take方法：

從源碼可以看到是根據隊列中第一個元素，然后利用ScheduledFutureTask的getDelay方法來判斷是否返回任務或者阻塞，getDelay是根據屬性time（前面提到的下次任務執行時間）減去當前時間。

那么如果第一個任務進來判斷是10秒后執行，第二個任務進來判斷是5秒后執行，那么第二個任務是不是等第一個任務執行完才能執行呢？

很明顯不能這么實現，這里就要看DelayedWorkQueue的add方法了，它并沒有實現add方法，不過add方法調用的offer，DelayedWorkQueue實現了offer方法。

offer方法也簡單,就是把任務加到queue數組中，如果數組為null則直接加進去，并喚醒take哪里的線程，如果不為null則比較數組中任務的time，越近的越在前面，如果新加進來的任務被設置到了數組的第一個，則喚醒take那里阻塞的線程。

ScheduledExecutorService繼承線程池，也是把任務提交給線程池執行，只不過它的任務類進行擴展。

任務類ScheduledFutureTask繼承FutureTask并擴展了一些屬性來記錄任務下次執行時間和每次執行間隔。同時重寫了run方法重新計算任務下次執行時間，并把任務放到線程池隊列中。

ScheduledExecutorService自定義了阻塞隊列DelayedWorkQueue給線程池使用，它可以根據ScheduledFutureTask的下次執行時間來阻塞take方法，并且新進來的ScheduledFutureTask會根據這個時間來進行排序，最小的最前面。

總結起來就是通過線程池來執行任務，ScheduledFutureTask記錄任務定時信息，DelayedWorkQueue來排序任務定時執行。 

關于定時任務ScheduledExecutorService實現是怎樣的就分享到這里了，希望以上內容可以對大家有一定的幫助，可以學到更多知識。如果覺得文章不錯，可以把它分享出去讓更多的人看到。