JDK源码分析-ScheduledExecutorService

概述

接口的继承结构以下：

下面分析这几个接口的定义。

Executor

从名字来看，Executor 可译为“执行器”，它的做用就是执行任务。该接口只有一个 execute 方法：

public interface Executor {
    // 执行给定的任务（Runnable）
    void execute(Runnable command);
}

该方法的做用就是（在未来的某个时间）执行给定的命令，即实现了 Runnable 接口的对象。该命令可能在一个新的线程中执行，也可能在调用它的线程中执行。它的用法示例代码以下：

Executor executor = ...;
executor.execute(new RunnableTask1());
executor.execute(new RunnableTask2());

PS: 前文分析的线程池类「JDK源码分析-ThreadPoolExecutor」就是该接口的一个实现类。

ExecutorService

ExecutorService 可理解为“执行器服务”，它继承自 Executor 接口，是对 Executor 的扩展，定义以下：

public interface ExecutorService extends Executor {
    // 关闭执行器服务。在此过程当中以前提交的任务会执行，但不接收新的任务。若已关闭则无效。
    void shutdown();

    // 尝试中止全部正在执行的任务，并返回等待执行的任务列表
    List<Runnable> shutdownNow();

    // 是否已关闭
    boolean isShutdown();

    // 是否已终止
    boolean isTerminated();

    // 阻塞，直到全部任务都在 shutdown 请求以后执行完毕，或者超时发生，或者当前线程被中断（以先发生的状况为准）
    boolean awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit)
        throws InterruptedException;

    // 提交一个 Callable 任务，有返回值
    <T> Future<T> submit(Callable<T> task);

    // 提交一个 Runnable 任务，有返回值（执行成功后返回 result 值）
    <T> Future<T> submit(Runnable task, T result);

    // 提交一个 Runnable 任务，有返回值（执行成功后返回 null）
    Future<?> submit(Runnable task);

    // 执行提交的 Callable 任务列表，并返回对应的 Future 结果（即批量执行任务）
    <T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks)
        throws InterruptedException;

    // 与上述方法相似，多了超时等待。若任务超时则完不成
    <T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks,
                                  long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException;

    // 执行提交的 Callable 任务列表，返回已成功执行的任务的结果（无异常），如有的话。
    <T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks)
        throws InterruptedException, ExecutionException;

    // 与上述方法相似，多了超时等待
    <T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks,
                    long timeout, TimeUnit unit)
        throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;
}

该接口与 Executor 相比，主要增长了有返回值的提交任务的方法。

PS: 可参考前文线程池 ThreadPoolExecutor 的相关分析；有关 Future 接口，前面「JDK源码分析-FutureTask」也已分析，这里再也不赘述。

ScheduledExecutorService

ScheduledThreadPoolExecutor 接口继承自 ExecutorService 接口，该接口定义了延迟执行的方法和周期性执行的方法，以下：

public interface ScheduledExecutorService extends ExecutorService {
    // 建立一次性操做（Runnable），该操做会在指定的延迟以后执行（其实就是建立了一个定时任务）
    public ScheduledFuture<?> schedule(Runnable command,
                                       long delay, TimeUnit unit);

    // 与上述方法类型，参数类型不一样（Callable）
    public <V> ScheduledFuture<V> schedule(Callable<V> callable,
                                           long delay, TimeUnit unit);

    /*
     * 建立并执行一个周期性的任务
     * 执行时间分别为 initialDelay, initialDelay + period, initialDelay + 2*period, 以此类推
     * 如有异常则中止后续的执行；若任务执行时间超过其周期，则后续执行会延迟开始
     */
    public ScheduledFuture<?> scheduleAtFixedRate(Runnable command,
                                                  long initialDelay,
                                                  long period,
                                                  TimeUnit unit);

    /*
     * 建立并执行一个周期性的任务
     * 该操做在给定的初始延迟以后首先启用，而后在一次执行结束和下一次执行开始之间使用给定的延迟。
     * 该方法与上述有些易混淆，不一样的地方在于：
     *      上述方法是以每次开始执行的时间来计算；
     *      而本方法是以每次执行结束的时间和下次开始执行的时间计算
     */
    public ScheduledFuture<?> scheduleWithFixedDelay(Runnable command,
                                                     long initialDelay,
                                                     long delay,
                                                     TimeUnit unit);
}

ScheduledExecutorService 能够作一些延迟执行的任务，或者周期性执行的任务，它在 JDK 中有一个实现类 ScheduledThreadPoolExecutor，后文再进行分析。

小结

本文主要分析了 Executor、ExecutorService 和 ScheduledExecutorService 这三个接口，它们之间是继承关系，主要都是围绕“执行任务”这个核心来的：

1. Executor 只有一个 execute 方法，只能执行 Runnable 任务，且无返回值；

2. ExecutorService 加强了 Executor 的功能，主要包括能够提交 Callable 任务，且有返回值；

3. ScheduledExecutorService 进一步加强了 ExecutorService 的功能，增长了延迟执行任务和周期性执行任务的功能。