ScheduledThreadPoolEcecutor具体实现

2024-09-08 02:44

本文主要是介绍ScheduledThreadPoolEcecutor具体实现,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

嗯哼~开讲
ScheduledThreadPoolExecutor会把调度的任务放到一个DelayQueue(core)中。

  • ScheduledFutureTask:
    主要包含3个成员变量:
    • long型的time:表示这个任务将要执行的具体时间。
    • long型成员变量sequenceNumber:表示这个任务被添加到ScheduledFutureTask中的序号。
    • long型period:表示任务执行的间隔周期。
  • DelayQueue:封装了一个PriorityQueue,这个PriorityQueue会对队列中的ScheduledFutureTask进行排序。排序时按照
    时间早的任务先被执行,如果两个任务的执行时间相同,那么先提交的任务将先被执行。

周期任务执行步骤:

在这里插入图片描述
我们对这四个步骤进行文字说明:

  1. 线程1从DelayQueue中获取已到期的ScheduledFutureTask(DelayQueue.take()).到期任务是指ScheduledFutureTask的time小于等于当地时间。
  2. 线程1执行这个ScheduledFutureTask
  3. 线程1修改ScheduledFutureTask的time变量->为下次执行做准备
  4. 线程1把这个修改time之后的ScheduledFutureTask放回DelayQueue中

DelayQueue.take()获取任务解析

源码:
在这里插入图片描述
take()执行示意图:
在这里插入图片描述
获取任务只要分成3步:
1.获取Lock
2.循环中获取周期任务

  • 如果PriorityQueue为空,当前线程到Condition中等待,否则执行2.2
  • 如果PriorityQueue的头元素的time时间比当前时间大,到Condition中等待到time时间,否则执行下面的2.3。
  • 获取PriorityQueue的头元素(2.3.1);如果PriorityQueue不为空,则唤醒一个在Condition中等待的线程(2.3.2)。
  1. 释放Lock。

DelayQueue.add()添加任务解析

在这里插入图片描述
add()示意图:
在这里插入图片描述
添加任务分为3大步骤:

  1. 获取Lock
  2. 添加任务
  • 向PriorityQueue添加任务
  • 如果在上面2.1t添加的任务是PriorityQueue的头元素,唤醒一个在Condition中等待的线程
  1. 释放Lock

FutureTask详解

FutureTask为Future提供了基础实现,如获取任务执行结果和取消任务等。
如果任务尚未完成,获取任务执行结果时将会阻塞,一旦执行结束,任务就不能被重启或取消。
FutureTask常用来封装Callable和Runnable,也可以作为一个任务提交到线程池中执行
这个类的线程安全由CAS来保证

FutureTask简介
FutureTask三种状态:

  1. 未启动:FutureTask.run()方法还没有被执行之前,FutureTask处于未启动状态。
  2. 已启动:FutureTask.run()方法被执行的过程中,FutureTask处于已启动的状态
  3. 已完成:FutureTask.run()方法执行完后正常结束,或被取消(FutureTask.cancel()),或执行FutureTask.run()方法时抛出异常而异常结束->也算作已完成的状态

状态转换示意图:
在这里插入图片描述
FutureTask.get()和FutureTask.cancel()方法执行示意图:在这里插入图片描述
分析:
1.Future.get()分析: 当FutureTask处于未启动或已启动状态时,执行FutureTask.get()方法将导致调用线程阻塞;当FutureTask处于已完成状态时,执行FutureTask.get()方法将导致调用线程立即返回结果或抛出异常
4. FutureTask.cancel分析:

  • 当FutureTask处于未启动状态时,执行FutureTask.cancel()将导致此任务永远不会执行;
  • 如果FutureTask处于已启动状态,执行FutureTask.cancel(false)将不会对正在执行此任务的线程产生影响(让正在执行的任务运行完成)->等待线程自己响应中断
    当FutureTask已经执行完成,执行FutureTask.cancel方法将返回false

FutureTask的使用

  • 将FutureTask交给Executor执行
  • 通过ExecutorService.submit(…)方法返回一个FutureTask,然后执行Future.get()方法或FutureTask.cancel()方法。初次之外,我们还可以单独使用FutureTask。

FutureTask的实现

jdk1.7之后使用CAS更新state来跟踪完成Sync控件。

FutureTask实现了Future接口的5个方法

  1. boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning)
    尝试取消当前任务的执行,分为以下几种情况:
  • 如果任务已经取消,或者因为已经完成,其他原因没有办法取消,将返回false
  • 如果任务正在执行,参数mayInterruptIfRunning将决定任务是否应该中断执行该任务的线程,以尝试中断该任务。
  1. boolean isCancelled()
    如果任务在正常结束之前被取消返回true.

  2. boolean isDone
    正常结束、异常或者被取消导致任务完成,将返回true

  3. V get()
    阻塞等待任务结束,然后获取结果
    如果任务被取消,将抛出CancellationException,如果任务中执行过程发生异常,将抛出ExecutionException.

  4. V get(long timeout,TimeUnit unit)
    任务最多在给定时间内完成并返回结果,如果没有在规定时间内完成将返回TimeoutException.

FutureTask内部状态转换

**state:**表示当前任务的状态,而且这个被volatile修饰,包含了state的可见性
分别有多种状态:
**NEW:**表示一个新的任务,初始状态
COMPLETING:

  • 任务已经执行完成->正常结果的最终形态

  • 或者任务执行过程中发生异常,但是异常值没有保存在outcome中,outcome是用来专门存储异常结果的

  • **EXCEPTIONAL:**任务发生异常,并且异常值已经保存在outcome中->异常结果的最终形态

  • **CANCELLED:**任务被取消

  • INTERRUPTING: NEW ->INTERRUPTING的中间状态

  • **INTERRUPTED:**任务出现中断的最终形态

这篇关于ScheduledThreadPoolEcecutor具体实现的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1146888

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