图解定时任务线程池

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。

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• 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。

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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

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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。

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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。