Java 多线程之Timer与ScheduledExecutorService

1、Timer管理延时任务的缺陷

a、以前在项目中也经常使用定时器，比如每隔一段时间清理项目中的一些垃圾文件，每个一段时间进行数据清洗；然而Timer是存在一些缺陷的，因为Timer在执行定时任务时只会创建一个线程，所以如果存在多个任务，且任务时间过长，超过了两个任务的间隔时间，会发生一些缺陷：下面看例子：

Timer的源码：

public class Timer {
    /**
     * The timer task queue.  This data structure is shared with the timer
     * thread.  The timer produces tasks, via its various schedule calls,
     * and the timer thread consumes, executing timer tasks as appropriate,
     * and removing them from the queue when they're obsolete.
     */
    private TaskQueue queue = new TaskQueue();

    /**
     * The timer thread.
     */
    private TimerThread thread = new TimerThread(queue);

TimerThread是Thread的子类，可以看出内部只有一个线程。下面看个例子:

package com.zhy.concurrency.timer;

import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;

public class TimerTest
{
    private static long start;

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

        TimerTask task1 = new TimerTask()
        {
            @Override
            public void run()
            {

                System.out.println("task1 invoked ! "
                        + (System.currentTimeMillis() - start));
                try
                {
                    Thread.sleep(3000);
                } catch (InterruptedException e)
                {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        };
        TimerTask task2 = new TimerTask()
        {
            @Override
            public void run()
            {
                System.out.println("task2 invoked ! "
                        + (System.currentTimeMillis() - start));
            }
        };
        Timer timer = new Timer();
        start = System.currentTimeMillis();
        timer.schedule(task1, 1000);
        timer.schedule(task2, 3000);

    }
}

定义了两个任务，预计是第一个任务1s后执行，第二个任务3s后执行，但是看运行结果：

task1 invoked ! 1000
task2 invoked ! 4000

task2实际上是4后才执行，正因为Timer内部是一个线程，而任务1所需的时间超过了两个任务间的间隔导致。下面使用ScheduledThreadPool解决这个问题：

package com.zhy.concurrency.timer;

import java.util.TimerTask;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class ScheduledThreadPoolExecutorTest
{
    private static long start;

    public static void main(String[] args)
    {
        /**
         * 使用工厂方法初始化一个ScheduledThreadPool
         */
        ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool = Executors
                .newScheduledThreadPool(2);

        TimerTask task1 = new TimerTask()
        {
            @Override
            public void run()
            {
                try
                {

                    System.out.println("task1 invoked ! "
                            + (System.currentTimeMillis() - start));
                    Thread.sleep(3000);
                } catch (Exception e)
                {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        };

        TimerTask task2 = new TimerTask()
        {
            @Override
            public void run()
            {
                System.out.println("task2 invoked ! "
                        + (System.currentTimeMillis() - start));
            }
        };
        start = System.currentTimeMillis();
        newScheduledThreadPool.schedule(task1, 1000, TimeUnit.MILLISECONDS);
        newScheduledThreadPool.schedule(task2, 3000, TimeUnit.MILLISECONDS);
    }
}

输出结果：

task1 invoked ! 1001
task2 invoked ! 3001

符合我们的预期结果。因为ScheduledThreadPool内部是个线程池，所以可以支持多个任务并发执行。

2、Timer当任务抛出异常时的缺陷

如果TimerTask抛出RuntimeException，Timer会停止所有任务的运行：

package com.zhy.concurrency.timer;

import java.util.Date;
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;


public class ScheduledThreadPoolDemo01
{


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

        final TimerTask task1 = new TimerTask()
        {

            @Override
            public void run()
            {
                throw new RuntimeException();
            }
        };

        final TimerTask task2 = new TimerTask()
        {

            @Override
            public void run()
            {
                System.out.println("task2 invoked!");
            }
        };

        Timer timer = new Timer();
        timer.schedule(task1, 100);
        timer.scheduleAtFixedRate(task2, new Date(), 1000);



    }
}

上面有两个任务，任务1抛出一个运行时的异常，任务2周期性的执行某个操作，输出结果：

　　task2 invoked!  

Exception in thread "Timer-0" java.lang.RuntimeException
    at com.zhy.concurrency.timer.ScheduledThreadPoolDemo01$1.run(ScheduledThreadPoolDemo01.java:24)
    at java.util.TimerThread.mainLoop(Timer.java:512)
    at java.util.TimerThread.run(Timer.java:462)

由于任务1的一次，任务2也停止运行了。。。下面使用ScheduledExecutorService解决这个问题：

package com.zhy.concurrency.timer;

import java.util.Date;
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;


public class ScheduledThreadPoolDemo01
{


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

        final TimerTask task1 = new TimerTask()
        {

            @Override
            public void run()
            {
                throw new RuntimeException();
            }
        };

        final TimerTask task2 = new TimerTask()
        {

            @Override
            public void run()
            {
                System.out.println("task2 invoked!");
            }
        };



        ScheduledExecutorService pool = Executors.newScheduledThreadPool(1);
        pool.schedule(task1, 100, TimeUnit.MILLISECONDS);
        pool.scheduleAtFixedRate(task2, 0 , 1000, TimeUnit.MILLISECONDS);

    }
}

代码基本一致，但是ScheduledExecutorService可以保证，task1出现异常时，不影响task2的运行：

task2 invoked!
task2 invoked!
task2 invoked!
task2 invoked!
task2 invoked!<span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">...</span>

3、Timer执行周期任务时依赖系统时间

Timer执行周期任务时依赖系统时间，如果当前系统时间发生变化会出现一些执行上的变化，ScheduledExecutorService基于时间的延迟，不会由于系统时间的改变发生执行变化。

上述，基本说明了在以后的开发中尽可能使用ScheduledExecutorService(JDK1.5以后)替代Timer。