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1. 简介

Java中提供了ScheduledExecutorService接口，是JDK 5.0新增的一个接口，它继承了ExecutorService接口中的方法，因此，ScheduledExecutorService可以看做是ExecutorService的增强版。ScheduledExecutorService是用来执行定时（周期性）任务的执行器服务。

ScheduledExecutorService提供了延迟执行任务和周期性执行任务两种方式。延迟执行任务就是指在指定时间后执行任务；周期性执行任务就是指每隔一定时间就执行一次任务。DelayedWorkQueue就是ScheduledExecutorService的内部队列，用来存储定期或延迟执行任务。

2. ScheduledExecutorService与Timer的比较

ScheduledExecutorService与Timer都是Java中用来执行定时任务的工具，但是它们有很多不同点。

2.1 线程安全

对于Timer来说，如果其中的一个任务抛出了未捕获的异常，则Timer线程就会终止，并且所有未执行的任务都不会被执行。ScheduledExecutorService则是线程安全的，如果其中的一个任务抛出了未捕获的异常，它不会影响已经安排的任务的执行。

2.2 精度

对于Java Timer来说，如果计时器的任务比较繁重，或者由于其他线程的干扰，有可能会出现计时器的时间精度不够准确的情况；而ScheduledExecutorService是使用时间轮算法来处理任务的，更加准确。

2.3 并发性质

Timer线程是由一个线程来维护的，当其中某个任务执行时间过久时，会影响后续任务的执行时间；ScheduledExecutorService则是使用线程池来执行任务，如果其中一个任务执行时间过久，不会影响后续任务的执行时间。

2.4 动态性

对于Timer来说，无法更改任务的执行时间；而ScheduledExecutorService可以更改任务的执行时间。

综上所述，ScheduledExecutorService比Timer更加灵活、安全、可靠、精确。

3. 常用方法

ScheduledExecutorService接口的主要方法有三个，分别是schedule()、scheduleAtFixedRate()和scheduleWithFixedDelay()。

3.1 schedule()

这个方法允许你在指定的延迟时间之后执行某个任务，并返回一个ScheduledFuture对象，可以通过ScheduledFuture对象向任务查询状态信息。

public ScheduledFuture<?> schedule(Runnable command, long delay, TimeUnit unit);

schedule()方法可以提供一种简单的方式来实现延迟执行某个任务，延迟时间可以是任意长度的时间段（毫秒、秒、分钟等），任务只会被执行一次，不会重复执行。

代码示例：

```

ScheduledExecutorService executorService = Executors.newScheduledThreadPool(1);

ScheduledFuture<?> scheduledFuture = executorService.schedule(() -> System.out.println(\"任务开始执行\"), 1, TimeUnit.SECONDS);

```

输出结果：

```

任务开始执行

```

3.2 scheduleAtFixedRate()

这个方法将在指定的延迟时间之后开始执行，周期性地执行任务，直到被取消（通过调用ScheduledFuture对象的cancel()方法）为止。在每个任务的开始时间点，如果已经有一个任务在执行，那么该任务将会在上一个任务完成之后立即执行。如果某个任务的完成时间超过了线程调度周期，那么后续任务将会被推迟，直到该任务完成为止。

public ScheduledFuture<?> scheduleAtFixedRate(Runnable command, long initialDelay, long period, TimeUnit unit);

如果前面的任务执行时间小于任务的周期，则后续任务会被立即执行；如果前面的任务执行时间大于等于任务的周期，则后续任务会被推迟，直到前面的任务完成为止。

代码示例：

```

ScheduledExecutorService executorService = Executors.newScheduledThreadPool(1);

ScheduledFuture<?> scheduledFuture = executorService.scheduleAtFixedRate(() -> System.out.println(\"任务开始执行\"), 1, 2, TimeUnit.SECONDS);

```

输出结果：

```

任务开始执行

[等待 2 秒]

任务开始执行

[等待 2 秒]

任务开始执行

[等待 2 秒]

...

```

3.3 scheduleWithFixedDelay()

这个方法将在一个指定的延迟时间之后开始执行，每个任务的结束时间点之后，将会等待一个固定的延迟时间，然后继续执行下一个任务。下一个任务的执行时间点将会从上一个任务的结束时间点开始算起，而不是从下一个任务的开始时间点开始算起。

public ScheduledFuture<?> scheduleWithFixedDelay(Runnable command, long initialDelay, long delay, TimeUnit unit);

注意：如果某个任务的执行时间长于延迟时间，那么下一个任务将会被延迟，直到上一个任务完成为止。

代码示例：

```

ScheduledExecutorService executorService = Executors.newScheduledThreadPool(1);

ScheduledFuture<?> scheduledFuture = executorService.scheduleWithFixedDelay(() -> System.out.println(\"任务开始执行\"), 1, 2, TimeUnit.SECONDS);

```

输出结果：

```

任务开始执行

[等待 2 秒]

任务开始执行

[等待 2 秒]

任务开始执行

[等待 2 秒]

...

```

4. 如何使用ScheduledExecutorService

4.1 创建ScheduledExecutorService

可以通过调用Executors类的newScheduledThreadPool()方法创建一个ScheduledExecutorService，这个方法会返回一个ScheduledExecutorService对象，它基于线程池实现。

例：

```

ScheduledExecutorService scheduledExecutorService = Executors.newScheduledThreadPool(2);

```

这里创建了一个基于线程池的scheduledExecutorService对象，共有两个线程。

4.2 实现Runnable任务

除非我们有一些特殊需求，否则通常都会实现一个Runnable任务来执行我们的操作。我们只需要编写一个实现Runnable接口的类，并在run()方法中编写我们的逻辑代码。注意，run()方法不能有参数和返回值，因为它只是一个普通的方法，不会从其他线程调用。

例：

```

public class MyRunnable implements Runnable {

@Override

public void run() {

System.out.println(\"线程开始执行\");

// 逻辑代码

System.out.println(\"线程执行结束\");

}

}

```

4.3 创建ScheduledFuture对象

通过调用schedule()、scheduleAtFixedRate()或scheduleWithFixedDelay()方法可以创建一个ScheduledFuture对象，从而为我们的任务安排执行时间。ScheduledFuture对象是一个有状态的对象，可以查询它的执行状态、取消它的执行以及获得它的执行结果。

例：

```

ScheduledExecutorService executorService = Executors.newScheduledThreadPool(1);

ScheduledFuture<?> scheduledFuture = executorService.schedule(new MyRunnable(), 1, TimeUnit.SECONDS);

```

4.4 取消任务的执行

如果想要取消已经安排的任务，可以调用ScheduledFuture对象的cancel()方法，这个方法会返回一个布尔值，表示任务是否被成功取消。

例：

```

scheduledFuture.cancel(true);

```

这里我们使用了参数true，表示正在执行的任务会被中断。如果对于某个任务已经完成了执行，那么调用cancel()方法将会返回false。

5. 总结

ScheduledExecutorService是Java中用来执行定时（周期性）任务的执行器服务，提供了延迟执行任务和周期性执行任务两种方式。相比于Java Timer，ScheduledExecutorService更加安全、可靠、灵活、精确。ScheduledExecutorService是线程安全的、使用时间轮算法来处理任务、使用线程池来执行任务、可以更改任务的执行时间，适合用来执行需要定时（周期性）执行的任务。

1. ScheduledExecutorService是什么

ScheduledExecutorService是Java中的一个线程池，提供了定时执行任务的功能。通过它可以实现延迟执行任务、循环执行任务等常见的定时任务功能。

2. ScheduledExecutorService的使用方法

创建ScheduledExecutorService

ScheduledExecutorService executor = Executors.newScheduledThreadPool(10);

ScheduledExecutorService的创建方式和普通线程池是相同的，通过Executors工厂类创建一个ScheduledExecutorService对象。

延迟执行任务

通过ScheduledExecutorService.schedule()方法可以创建一个延迟执行任务的线程。如下：

executor.schedule(new Runnable() {

@Override

public void run() {

System.out.println(\"延迟执行任务\");

}

}, 10, TimeUnit.SECONDS);

以上代码表示延迟10秒执行任务。

循环执行任务

通过ScheduledExecutorService.scheduleAtFixedRate()方法可以创建一个循环执行任务的线程。如下：

executor.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {

@Override

public void run() {

System.out.println(\"循环执行任务\");

}

}, 0, 2, TimeUnit.SECONDS);

以上代码表示每隔2秒执行一次任务。

3. ScheduledExecutorService的特点

线程安全

ScheduledExecutorService是线程安全的，多个线程可以同时访问它，而不用担心竞争条件。

优秀的效率和资源管理

ScheduledExecutorService的效率和资源管理是比较优秀的，因为它可以重用已经创建好的线程。

可控的任务线程

ScheduledExecutorService可以控制任务的线程，即可以设置任务开始执行的时间和执行的间隔时间，以满足各种不同的应用场景需求。

4. ScheduledExecutorService的优势

相比于Timer，ScheduledExecutorService的优势是更加灵活和可控，相比于Spring框架的TaskScheduler，ScheduledExecutorService的优势是更加轻便，不依赖于Spring容器。

5. ScheduledExecutorService的缺陷

虽然ScheduledExecutorService的效率和资源管理都是比较优秀的，但是在任务量很大时，仍然存在线程池耗尽的情况。此时，可以考虑通过扩大线程池的大小或者通过消息队列来解决问题。

6. 应用场景

ScheduledExecutorService的应用场景比较广泛，适用于各种需要定时或定期执行任务的地方，例如：

- 邮件提醒功能

- 定时备份数据库

- 定期删除过期数据

- 统计日报或月报等等

7. 总结

ScheduledExecutorService是Java中用于处理定时任务的一个线程池，其特点是线程安全、资源管理优秀、可控性强、灵活性较高。它广泛应用于各种需要定时或定期执行任务的场景。

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