2022-07-26_Jdk调度线程服务ScheduledThreadPoolExecutor学习笔记

20220726_Jdk调度线程服务ScheduledThreadPoolExecutor学习笔记.md

1概述

1.1ScheduledThreadPoolExecutor类图结构

image-20220726075028108.png

从类图结构我们看出,ScheduledThreadPoolExecutor继承了ThreadPoolExecutor并实现了ScheduledExecutorService接口。

ThreadPoolExecutor具备线程池的创建管理功能。

提交给队列的任务本质都实现了Runnable接口。每个线程都被封装成Worker,通过getTask进行任务的获取、通过委托runWorker进行任务运行。

ScheduledExecutorService定义了周期性或一次性任务的执行接口。

1.2ThreadPoolExecutor基类

定义了模板方法,getTask()。

// C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_60\src.zip!\java\util\concurrent\ThreadPoolExecutor.java
// 定义线程池可重入锁
// 线程的并发管理(创建、中断、销毁等)
private final ReentrantLock mainLock = new ReentrantLock();

1.3ScheduledThreadPoolExecutor子类

// 构造ScheduledThreadPoolExecutor
public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) {
        super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, NANOSECONDS,
              new DelayedWorkQueue());
    }
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                              int maximumPoolSize, // max
                              long keepAliveTime, // 0
                              TimeUnit unit, // ns
                              BlockingQueue<Runnable> workQueue) { // 阻塞队列
        this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
             Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler);
    
    
    }

1.3.1ScheduledFutureTask

封装的某个任务并提交到线程池。

private class Scheduled FutureTask<V>
    extends FutureTask<V> implements RunnableScheduledFuture<V> {
    
public interface Runnable Scheduled Future<V> extends RunnableFuture<V>, ScheduledFuture<V> {

public interface ScheduledFuture<V> extends Delayed, Future<V> { // 从这里我们可以看出,Scheduled本质继承了Delayed接口
    
public interface Runnable uture<V> extends Runnable, Future<V> {

1.3.2DelayedWorkQueue

延迟队列,实现小顶堆,本质也是BlockingQueue,作为线程池的workQueue。用于从队列DelayedWorkQueeu中取任务ScheduledFutureTask。

static class DelayedWorkQueue extends AbstractQueue<Runnable>
        implements BlockingQueue<Runnable> {
    // 这里队列的本质为数组,RunnableScheduledFuture<?>[]extends Delayed
    private RunnableScheduledFuture<?>[] queue =
            new RunnableScheduledFuture<?>[INITIAL_CAPACITY];
    
    // 获取队列中的任务
    // 因为DelayedWorkQueue是线程池共用的,所以加锁,确保并发安全
    private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
    // peek
    public RunnableScheduledFuture<?> peek() {
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        lock.lock();
        try {
            return queue[0];
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

1.3.2.1任务添加offer(put、add)

public void put(Runnable e) {
    offer(e);
}

public boolean add(Runnable e) {
    return offer(e);
}

public boolean offer(Runnable e, long timeout, TimeUnit unit) {
    return offer(e);
}
public boolean offer(Runnable x) {
            if (x == null)
                throw new NullPointerException();
            RunnableScheduledFuture<?> e = (RunnableScheduledFuture<?>)x;
            final ReentrantLock lock = this.lock;
            lock.lock();
            try {
                int i = size;
                if (i >= queue.length)
                    grow();
                size = i + 1;
                if (i == 0) {
                    queue[0] = e;
                    setIndex(e, 0);
                } else {
                    siftUp(i, e);
                }
                if (queue[0] == e) {
                    leader = null;
                    available.signal();
                }
            } finally {
                lock.unlock();
            }
            return true;
        }

1.3.2.2任务获取takde vs poll

// 无限等待信号到来
public RunnableScheduledFuture<?> take() throws InterruptedException {
            final ReentrantLock lock = this.lock;
            lock.lockInterruptibly(); // 可中断的锁
            try {
                for (;;) { // 无限循环
                    RunnableScheduledFuture<?> first = queue[0];
                    if (first == null)
                        available.await(); // 没有则等待信号
                    else {
                        long delay = first.getDelay(NANOSECONDS);
                        if (delay <= 0)
                            return finishPoll(first);
                        first = null; // don't retain ref while waiting
                        if (leader != null)
                            available.await(); // 没有则等待信号
                        else {
                            Thread thisThread = Thread.currentThread();
                            leader = thisThread; // 记录当前线程
                            try {
                                available.awaitNanos(delay); // 等待指定的时间
                            } finally {
                                if (leader == thisThread)
                                    leader = null;
                            }
                        }
                    }
                }
            } finally {
                if (leader == null && queue[0] != null)
                    available.signal();
                lock.unlock();
            }
        }
// 不等待,没有则直接返回
public RunnableScheduledFuture<?> poll() {
            final ReentrantLock lock = this.lock;
            lock.lock();
            try {
                RunnableScheduledFuture<?> first = queue[0];
                if (first == null || first.getDelay(NANOSECONDS) > 0)
                    return null;
                else
                    return finishPoll(first);
            } finally {
                lock.unlock();
            }
        }
// 等待,指定时间 by awaitNanos
public RunnableScheduledFuture<?> poll(long timeout, TimeUnit unit)
            throws InterruptedException {
            long nanos = unit.toNanos(timeout);
            final ReentrantLock lock = this.lock;
            lock.lockInterruptibly();
            try {
                for (;;) {
                    RunnableScheduledFuture<?> first = queue[0];
                    if (first == null) {
                        if (nanos <= 0)
                            return null;
                        else
                            nanos = available.awaitNanos(nanos);
                    } else {
                        long delay = first.getDelay(NANOSECONDS);
                        if (delay <= 0)
                            return finishPoll(first);
                        if (nanos <= 0)
                            return null;
                        first = null; // don't retain ref while waiting
                        if (nanos < delay || leader != null)
                            nanos = available.awaitNanos(nanos);
                        else {
                            Thread thisThread = Thread.currentThread();
                            leader = thisThread;
                            try {
                                long timeLeft = available.awaitNanos(delay);
                                nanos -= delay - timeLeft;
                            } finally {
                                if (leader == thisThread)
                                    leader = null;
                            }
                        }
                    }
                }
            } finally {
                if (leader == null && queue[0] != null)
                    available.signal();
                lock.unlock();
            }
        }

1.4外部任务管理

1.4.1任务添加ScheduledThreadPoolExecutor#delayedExecute

将延时任务添加到DelayedWorkQueue中。

public ScheduledFuture<?> schedule(Runnable command,
                                       long delay,
                                       TimeUnit unit) {
        if (command == null || unit == null)
            throw new NullPointerException();
    // 这里,decorateTask啥也没做
        RunnableScheduledFuture<?> t = decorateTask(command,
            new ScheduledFutureTask<Void>(command, null,
                                          triggerTime(delay, unit)));
        delayedExecute(t);
        return t;
    }
    private void delayedExecute(RunnableScheduledFuture<?> task) {
        if (isShutdown())
            reject(task);
        else {
            super.getQueue().add(task);

1.4.2任务获取ThreadPoolExecutor#getTask

重点:getTask是一个模板方法。

C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_60\src.zip!\java\util\concurrent\ThreadPoolExecutor.java
private Runnable getTask() {
                try {
                Runnable r = timed ?
                    workQueue.poll(keepAliveTime, TimeUnit.NANOSECONDS) :
                    workQueue.take();

1.4.2.1DelayedWorkQueue#Take(具体参看1.3.2.2)


1.4.2.2DelayedWorkQueue#Pool(具体参看1.3.2.2)


1.5任务执行(具体的业务逻辑)

2代码示例

参考

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 159,290评论 4 363
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 67,399评论 1 294
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 109,021评论 0 243
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 44,034评论 0 207
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 52,412评论 3 287
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 40,651评论 1 219
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 31,902评论 2 313
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 30,605评论 0 199
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 34,339评论 1 246
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 30,586评论 2 246
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 32,076评论 1 261
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 28,400评论 2 253
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 33,060评论 3 236
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 26,083评论 0 8
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 26,851评论 0 195
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 35,685评论 2 274
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 35,595评论 2 270

推荐阅读更多精彩内容