2024年6月28日 星期五

Java 使用 ScheduledThreadPoolExecutor 執行定時任務

 Java 的 ScheduledThreadPoolExecutor 可以很方便地實現簡單的定時任務，
其中有兩個方法：

  1. 定時速率任務： scheduleAtFixedRate(command, initialDelay, period, unit)
  2. 固定延遲任務：scheduleWithFixedDelay(command, initialDelay, period, unit)

這兩個方法很相似，但又有點不同，
這邊做一下說明及練習記錄。

scheduleAtFixedRate 是定時速率任務，它會盡可能地以一定的時間間隔執行任務，
邏輯是像這樣：
1. 當任務開始時，開始等待時間間隔設定的時間。
2. 等完時間間隔了以後，檢查上個任務執行完成了沒有，如果執行完成了就直接執行下個任務，如果還沒執行完，就繼續等待任務完成後再執行下個任務，開始執行下個任務時回到第1步。

scheduleWithFixedDelay 是固定延遲任務，它會在每一次任務完成後，等待設定的時間間隔，然後再執行下一次任務，
邏輯是像這樣：

1. 當任務完成後，開始等待時間間隔設定的時間。
2. 等完時間間隔了以後，直接執行下一個任務，等任務完成後回到第1步。

下面直接展示範例並印出執行過程，可以更好地理解這兩個 method 的特性。

package test;

import java.time.Instant;
import java.time.ZoneId;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
import java.util.concurrent.ScheduledThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class ScheduledTest {

	public static void main(String[] args) {
		ScheduledThreadPoolExecutor scheduledThreadPoolExecutor = new ScheduledThreadPoolExecutor(5);

		//定時速率任務：
		//ScheduledThreadPoolExecutor.scheduleAtFixedRate(Runnable command, long initialDelay, long period, TimeUnit unit)
		//在 initialDelay 過後開始執行第一次工作，
		//當開始執行工作時就會開始計算 period，如果 period 時間到了且上一個工作已做完了就會執行下一次工作，
		//如果 period 時間到了但上一個工作還未做完，就會等到上一個工作作完後馬上執行下一次工作。
		//此例為工作需花費3秒，period 設 1 秒，所以 period 時間到時上一個工作會還沒做完，
		//所以會等待上一個工作做完好直接執行下一個工作。
		scheduledThreadPoolExecutor.scheduleAtFixedRate(() -> {
			DateTimeFormatter dtf = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ssxxx")
					                                 .withZone(ZoneId.of("+0000"));
			
			System.out.println(dtf.format(Instant.now()) + " --> test AtFixedRate - Start");
			try {
				TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
			System.out.println(dtf.format(Instant.now()) + " --> test AtFixedRate - End");
		}, 0, 1, TimeUnit.SECONDS);
		/** 2024-06-28 08:11:07+00:00 --> test AtFixedRate - Start
			2024-06-28 08:11:10+00:00 --> test AtFixedRate - End
			2024-06-28 08:11:10+00:00 --> test AtFixedRate - Start
			2024-06-28 08:11:13+00:00 --> test AtFixedRate - End
			2024-06-28 08:11:13+00:00 --> test AtFixedRate - Start
			2024-06-28 08:11:16+00:00 --> test AtFixedRate - End
		*/		
		//此例為工作需花費3秒，period 設 5 秒，所以 period 時間到後上一個工作已經做完，
		//所以會直接執行下一個工作。
		scheduledThreadPoolExecutor.scheduleAtFixedRate(() -> {
			DateTimeFormatter dtf = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ssxxx")
					                                 .withZone(ZoneId.of("+0000"));
			
			System.out.println(dtf.format(Instant.now()) + " --> test AtFixedRate - Start");
			try {
				TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
			System.out.println(dtf.format(Instant.now()) + " --> test AtFixedRate - End");
		}, 0, 5, TimeUnit.SECONDS);
		/** 2024-06-28 08:12:30+00:00 --> test AtFixedRate - Start
			2024-06-28 08:12:33+00:00 --> test AtFixedRate - End
			2024-06-28 08:12:35+00:00 --> test AtFixedRate - Start
			2024-06-28 08:12:38+00:00 --> test AtFixedRate - End
			2024-06-28 08:12:40+00:00 --> test AtFixedRate - Start
			2024-06-28 08:12:43+00:00 --> test AtFixedRate - End
		*/
		
		//固定延遲任務：
		//ScheduledThreadPoolExecutor.scheduleWithFixedDelay(Runnable command, long initialDelay, long delay, TimeUnit unit)
		//在 initialDelay 過後開始執行第一次工作，
		//工作執行完時才會就會開始計算 period，如果 period 時間到了就會執行下一次工作。
		//此例為工作需花費3秒，period 設 1 秒，所以 period 時間到上一個工作會還沒做完，
		//所以會等待上一個工作做完好直接執行下一個工作。
		scheduledThreadPoolExecutor.scheduleWithFixedDelay(() -> {
			DateTimeFormatter dtf = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ssxxx")
					                                 .withZone(ZoneId.of("+0000"));
			
			System.out.println(dtf.format(Instant.now()) + " --> test WithFixedDelay - Start");
			try {
				TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
			System.out.println(dtf.format(Instant.now()) + " --> test WithFixedDelay - End");
		}, 0, 1, TimeUnit.SECONDS);		
		/** 2024-06-28 08:14:39+00:00 --> test WithFixedDelay - Start
			2024-06-28 08:14:42+00:00 --> test WithFixedDelay - End
			2024-06-28 08:14:43+00:00 --> test WithFixedDelay - Start
			2024-06-28 08:14:46+00:00 --> test WithFixedDelay - End
			2024-06-28 08:14:47+00:00 --> test WithFixedDelay - Start
			2024-06-28 08:14:50+00:00 --> test WithFixedDelay - End
		*/
		//此例為工作需花費3秒，period 設 5 秒，待上一個工作結束後
		//會等待 period 的時間(也就是5秒)後執行下一個工作。
		scheduledThreadPoolExecutor.scheduleWithFixedDelay(() -> {
			DateTimeFormatter dtf = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ssxxx")
					                                 .withZone(ZoneId.of("+0000"));
			
			System.out.println(dtf.format(Instant.now()) + " --> test WithFixedDelay - Start" );
			try {
				TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
			System.out.println(dtf.format(Instant.now()) + " --> test WithFixedDelay - End" );
		}, 0, 5, TimeUnit.SECONDS);
		/** 2024-06-28 08:20:43+00:00 --> test WithFixedDelay - Start
			2024-06-28 08:20:46+00:00 --> test WithFixedDelay - End
			2024-06-28 08:20:51+00:00 --> test WithFixedDelay - Start
			2024-06-28 08:20:54+00:00 --> test WithFixedDelay - End
			2024-06-28 08:20:59+00:00 --> test WithFixedDelay - Start
			2024-06-28 08:21:02+00:00 --> test WithFixedDelay - End
		*/
		
	}

}


參考資料：

  1. Java高并发编程中ScheduledExecutorService的使用及详细介绍-刘宇
  2. ScheduledThreadPoolExecutor之scheduleWithFixedDelay和scheduleAtFixedRate的区别-CSDN博客

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