Java线程池架构(二)多线程调度器

摘要：在前面介绍了的多线程的基本原理信息线程池架构原理和源码解析，本文对这个本身的线程池的调度器做一个简单扩展，如果还没读过上一篇文章，建议读一下，因为这是调度器的核心组件部分。

在前面介绍了java的多线程的基本原理信息：《Java线程池架构原理和源码解析》，本文对这个java本身的线程池的调度器做一个简单扩展，如果还没读过上一篇文章，建议读一下，因为这是调度器的核心组件部分。

我们如果要用java默认的线程池来做调度器，一种选择就是Timer和TimerTask的结合，在以前的文章：《Timer与TimerTask的真正原理&使用介绍》中有明确的说明：一个Timer为一个多带带的线程，虽然一个Timer可以调度多个TimerTask，但是对于一个Timer来讲是串行的，至于细节请参看对应的那篇文章的内容，本文介绍的多线程调度器，也就是定时任务，基于多线程调度完成，当然你可以为了完成多线程使用多个Timer，只是这些Timer的管理需要你来完成，不是一个框架体系，而ScheduleThreadPoolExecutor提供了这个功能，所以我们第一要搞清楚是如何使用调度器的，其次是需要知道它的内部原理是什么，也就是知其然，再知其所以然！

首先如果我们要创建一个基于java本身的调度池通常的方法是：

Executors.newScheduledThreadPool(int);

当有重载方法，我们最常用的是这个就从这个，看下定义：

public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) {
    return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize);
}

其实内部是new了一个实例化对象出来，并传入大小，此时就跟踪到ScheduledThreadPoolExecutor的构造方法中：

public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) {
        super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0,TimeUnit.NANOSECONDS,
              new DelayedWorkQueue());

}

你会发现调用了super，而super你跟踪进去会发现，是ThreadPoolExecutor中，那么ScheduledThreadPoolExecutor和ThreadPoolExecutor有何区别，就是本文要说得重点了，首先我们留下个引子，你发现在定义队列的时候，不再是上文中提到的LinkedBlockingQueue，而是DelayedWorkQueue，那么细节上我们接下来就是要讲解的重点，既然他们又继承关系，其实搞懂了不同点，就搞懂了共同点，而且有这样的关系大多数应当是共同点，不同点的猜测：这个是要实现任务调度，任务调度不是立即的，需要延迟和定期做等情况，那么是如何实现的呢？

这就是我们需要思考的了，通过源码考察，我们发现，他们都有execute方法，只是ScheduledThreadPoolExecutor将源码进行了重写，并且还有以下四个调度器的方法：

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

public  ScheduledFuture schedule(Callable callable,
                       long delay, TimeUnit unit);

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

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

那么这四个方法有什么区别呢？其实第一个和第二个区别不大，一个是Runnable、一个是Callable，内部包装后是一样的效果；所以把头两个方法几乎当成一种调度，那么三种情况分别是：

1、 进行一次延迟调度：延迟delay这么长时间，单位为：TimeUnit传入的的一个基本单位，例如：TimeUnit.SECONDS属于提供好的枚举信息；（适合于方法1和方法2）。

2、 多次调度，每次依照上一次预计调度时间进行调度，例如：延迟2s开始，5s一次，那么就是2、7、12、17，如果中间由于某种原因导致线程不够用，没有得到调度机会，那么接下来计算的时间会优先计算进去，因为他的排序会被排在前面，有点类似Timer中的：scheduleAtFixedRate方法，只是这里是多线程的，它的方法名也叫：scheduleAtFixedRate，所以这个是比较好记忆的（适合方法3）

3、 多次调度，每次按照上一次实际执行的时间进行计算下一次时间，同上，如果在第7秒没有被得到调度，而是第9s才得到调度，那么计算下一次调度时间就不是12秒，而是9+5=14s，如果再次延迟，就会延迟一个周期以上，也就会出现少调用的情况（适合于方法3）；

4、 最后补充execute方法是一次调度，期望被立即调度，时间为空：

public void execute(Runnable command) {

if (command == null)

throw new NullPointerException();

schedule(command, 0, TimeUnit.NANOSECONDS);

}

我们简单看看scheduleAtFixedRate、scheduleWithFixedDelay对下面的分析会更加有用途：

public ScheduledFuture scheduleAtFixedRate(Runnable command,
                                                  long initialDelay,
                                                  long period,
                                                  TimeUnit unit) {
        if (command == null || unit == null)
            throw new NullPointerException();
        if (period <= 0)
            throw new IllegalArgumentException();
        RunnableScheduledFuture t = decorateTask(command,
            new ScheduledFutureTask