SpringBoot定时任务 - ScheduleExecutorService实现方式

上文介绍的Timer在实际开发中很少被使用, 因为Timer底层是使用一个单线程来实现多个Timer任务处理的,所有任务都是由同一个线程来调度,所有任务都是串行执行。而ScheduledExecutorService是基于线程池的,可以开启多个线程进行执行多个任务,每个任务开启一个线程; 这样任务的延迟和未处理异常就不会影响其它任务的执行了。@pdai

知识准备

需要对ScheduledExecutorService 代替 Timer的原因以及ScheduledExecutorService所在的知识体系有了解。

为什么用ScheduledExecutorService 代替 Timer?

上文我们说到Timer底层是使用一个单线程来实现多个Timer任务处理的,所有任务都是由同一个线程来调度,所有任务都是串行执行,意味着同一时间只能有一个任务得到执行,而前一个任务的延迟或者异常会影响到之后的任务。

如果有一个定时任务在运行时,产生未处理的异常,那么当前这个线程就会停止,那么所有的定时任务都会停止,受到影响。

而ScheduledExecutorService是基于线程池的,可以开启多个线程进行执行多个任务,每个任务开启一个线程; 这样任务的延迟和未处理异常就不会影响其它任务的执行了。

ScheduledExecutorService所在的线程池的知识体系?

属于Java并发中JUC,具体可以看JUC - 类汇总和学习指南

image

ScheduledExecutorService实现案例

ScheduledExecutorService使用例子如下。

schedule

延迟1秒执行一个进程任务。

@SneakyThrows
public static void schedule() {
    ScheduledExecutorService executor = Executors.newScheduledThreadPool(1);
    executor.schedule(
            new Runnable() {
                @Override
                @SneakyThrows
                public void run() {
                    log.info("run schedule @ {}", LocalDateTime.now());
                }
            },
            1000,
            TimeUnit.MILLISECONDS);
    // waiting to process(sleep to mock)
    Thread.sleep(10000);

    // stop
    executor.shutdown();
}
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输出

21:07:02.047 [pool-1-thread-1] INFO tech.pdai.springboot.schedule.executorservice.ScheduleExecutorServiceDemo - run schedule @ 2022-03-10T21:07:02.046
1

scheduleAtFixedRate

延迟0.5秒开始执行,每秒执行一次, 10秒后停止。

同时测试某次任务执行时间大于周期时间的变化。

/**
    * 每秒执行一次,延迟0.5秒执行。
    */
@SneakyThrows
public static void scheduleAtFixedRate() {
    AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);
    ScheduledExecutorService executor = Executors.newScheduledThreadPool(1);
    executor.scheduleAtFixedRate(
            new Runnable() {
                @Override
                @SneakyThrows
                public void run() {
                    if (count.getAndIncrement()==2) {
                        Thread.sleep(5000); // 执行时间超过执行周期
                    }
                    log.info("run scheduleAtFixedRate @ {}", LocalDateTime.now());
                }
            },
            500,
            1000, // 每隔多久执行
            TimeUnit.MILLISECONDS);
    // waiting to process(sleep to mock)
    Thread.sleep(10000);

    // stop
    executor.shutdown();
}
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输出

20:51:47.626 [pool-1-thread-1] INFO tech.pdai.springboot.schedule.executorservice.ScheduleExecutorServiceDemo - run scheduleAtFixedRate @ 2022-03-10T20:51:47.624
20:51:48.575 [pool-1-thread-1] INFO tech.pdai.springboot.schedule.executorservice.ScheduleExecutorServiceDemo - run scheduleAtFixedRate @ 2022-03-10T20:51:48.575
20:51:54.579 [pool-1-thread-1] INFO tech.pdai.springboot.schedule.executorservice.ScheduleExecutorServiceDemo - run scheduleAtFixedRate @ 2022-03-10T20:51:54.579
20:51:54.579 [pool-1-thread-1] INFO tech.pdai.springboot.schedule.executorservice.ScheduleExecutorServiceDemo - run scheduleAtFixedRate @ 2022-03-10T20:51:54.579
20:51:54.579 [pool-1-thread-1] INFO tech.pdai.springboot.schedule.executorservice.ScheduleExecutorServiceDemo - run scheduleAtFixedRate @ 2022-03-10T20:51:54.579
20:51:54.580 [pool-1-thread-1] INFO tech.pdai.springboot.schedule.executorservice.ScheduleExecutorServiceDemo - run scheduleAtFixedRate @ 2022-03-10T20:51:54.580
20:51:54.580 [pool-1-thread-1] INFO tech.pdai.springboot.schedule.executorservice.ScheduleExecutorServiceDemo - run scheduleAtFixedRate @ 2022-03-10T20:51:54.580
20:51:54.580 [pool-1-thread-1] INFO tech.pdai.springboot.schedule.executorservice.ScheduleExecutorServiceDemo - run scheduleAtFixedRate @ 2022-03-10T20:51:54.580
20:51:55.574 [pool-1-thread-1] INFO tech.pdai.springboot.schedule.executorservice.ScheduleExecutorServiceDemo - run scheduleAtFixedRate @ 2022-03-10T20:51:55.574
20:51:56.578 [pool-1-thread-1] INFO tech.pdai.springboot.schedule.executorservice.ScheduleExecutorServiceDemo - run scheduleAtFixedRate @ 2022-03-10T20:51:56.578
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(你会发现周期执行1秒中执行一次,但是某次执行了5秒,这时候,后续的任务会加快执行进度,一次性就执行了,执行的时间都是20:51:54,所以scheduleAtFixedRate最大的特点是保证了总时间段内的执行次数

scheduleWithFixedDelay

延迟0.5秒开始执行,每秒执行一次, 10秒后停止。

同时测试某次任务执行时间大于周期时间的变化。

/**
    * 每秒执行一次,延迟0.5秒执行。
    */
@SneakyThrows
public static void scheduleWithFixedDelay() {
    AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);
    ScheduledExecutorService executor = Executors.newScheduledThreadPool(1);
    executor.scheduleWithFixedDelay(
            new Runnable() {
                @Override
                @SneakyThrows
                public void run() {
                    if (count.getAndIncrement()==2) {
                        Thread.sleep(5000); // 执行时间超过执行周期
                    }
                    log.info("run scheduleWithFixedDelay @ {}", LocalDateTime.now());
                }
            },
            500,
            1000, // 上次执行完成后,延迟多久执行
            TimeUnit.MILLISECONDS);

    // waiting to process(sleep to mock)
    Thread.sleep(10000);

    // stop
    executor.shutdown();
}
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输出

20:50:03.559 [pool-1-thread-1] INFO tech.pdai.springboot.schedule.executorservice.ScheduleExecutorServiceDemo - run scheduleWithFixedDelay @ 2022-03-10T20:50:03.557
20:50:04.564 [pool-1-thread-1] INFO tech.pdai.springboot.schedule.executorservice.ScheduleExecutorServiceDemo - run scheduleWithFixedDelay @ 2022-03-10T20:50:04.564
20:50:10.568 [pool-1-thread-1] INFO tech.pdai.springboot.schedule.executorservice.ScheduleExecutorServiceDemo - run scheduleWithFixedDelay @ 2022-03-10T20:50:10.568
20:50:11.569 [pool-1-thread-1] INFO tech.pdai.springboot.schedule.executorservice.ScheduleExecutorServiceDemo - run scheduleWithFixedDelay @ 2022-03-10T20:50:11.569
20:50:12.571 [pool-1-thread-1] INFO tech.pdai.springboot.schedule.executorservice.ScheduleExecutorServiceDemo - run scheduleWithFixedDelay @ 2022-03-10T20:50:12.571
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进一步理解

我们再通过一些问题来帮助你更深入理解ScheduleExecutorService实现方式。@pdai

schedule 和 scheduleAtFixedRate和 scheduleWithFixedDelay有何区别?

  • schedule:延迟执行一个任务。

  • scheduleAtFixedRate:每次执行时间为上一次任务开始起向后推一个period间隔,也就是说下次执行时间相对于上一次任务开始的时间点;按照上述的例子,它保证了总时间段内的任务的执行次数

  • scheduleAtFixedDelay:每次执行完当前任务后,然后间隔一个period的时间再执行下一个任务; 当某个任务执行周期大于时间间隔时,依然按照间隔时间执行下个任务,即它保证了任务之间执行的间隔

(PS:和timer对比下,timer中没有scheduleAtFixedDelay,它的schedule等同于scheduleAtFixedDelay)

示例源码

https://github.com/realpdai/tech-pdai-spring-demos

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