Java中的定时任务

在Java中，主要有两种方式实现定时任务：

使用java.util包中的Timer和TimerTask。
使用Java并发包中的ScheduledExecutorService。

Timer和TimerTask

TimerTask：表示一个定时任务，它是一个抽象类，实现了Runnable，具体的定时任务需要继承该类，实现run方法。

Timer是一个具体类，它负责定时任务的调度和执行

运行一次：

//在指定绝对时间time运行任务task
public void schedule(TimerTask task, Date time)
//在当前时间延时delay毫秒后运行任务task
public void schedule(TimerTask task, long delay)

固定延时重复执行：

//第一次计划执行时间为firstTime，后一次的计划执行时间为前一次"计划"执行时间加上period
public void scheduleAtFixedRate(TimerTask task, Date firstTime, long period)
//同样是固定频率重复执行，第一次计划执行时间为当前时间加上delay
public void scheduleAtFixedRate(TimerTask task, long delay, long period)

固定延时（fixed-delay）与固定频率（fixed-rate）的区别：

对于固定延时，它是基于上次任务的“实际”执行时间来算的，如果由于某种原因，上次任务延时了，则本次任务也会延时，而固定频率会尽量补够运行次数。
如果第一次计划执行的时间firstTime是一个过去的时间，则任务会立即运行，对于固定延时的任务，下次任务会基于第一次执行时间计算，而对于固定频率的任务，则会从firstTime开始算，有可能加上period后还是一个过去时间，从而连续运行很多次，直到时间超过当前时间。

具体实现

Timer内部主要由任务队列和Timer线程两部分组成：

任务队列是一个基于堆实现的优先级队列（数组实现的小顶堆TaskQueue），按照下次执行的时间排优先级。
Timer线程负责执行所有的定时任务，需要强调的是，一个Timer对象只有一个Timer线程。

Timer线程主体是一个循环，从队列中获取任务：

如果队列中有任务且计划执行时间小于等于当前时间，就执行它；
如果队列中没有任务或第一个任务延时还没到，就睡眠。如果睡眠过程中队列上添加了新任务且新任务是第一个任务，Timer线程会被唤醒，重新进行检查。

在执行任务之前，Timer线程判断任务是否为周期任务，如果是，就设置下次执行的时间并添加到优先级队列中。

对于固定延时的任务，下次执行时间为当前时间加上period；
对于固定频率的任务，下次执行时间为上次计划执行时间加上period。

注意：

下次任务的计划是在执行当前任务之前就做出了的
对于固定延时的任务，延时相对的是任务执行前的当前时间，而不是任务执行后，这与后面讲到的ScheduledExecutorService的固定延时计算方法是不同的，后者的计算方法更合乎一般的期望。对于固定频率的任务，延时相对的是最先的计划，所以，很有可能会出现考点一中的情况。
定时任务不能耗时太长，更不能是无限循环（其他任务可能永远没有机会执行）
TimerTask的run方法内需要捕获所有异常：一旦run抛出异常，Timer线程就会退出，从而所有定时任务都会被取消。

ScheduledExecutorService

实践中建议使用ScheduledExecutorService，尽量避免使用Timer。

ScheduledExecutorService是一个接口：

public interface ScheduledExecutorService extends ExecutorService {
	//单次执行，在指定延时delay后运行command
	public ScheduledFuture<? > schedule(Runnable command, long delay, TimeUnit unit);
	//单次执行，在指定延时delay后运行callable
	public <V> ScheduledFuture<V> schedule(Callable<V> callable, long delay, TimeUnit unit);
	//固定频率重复执行
	public ScheduledFuture<? > scheduleAtFixedRate(Runnable command, long initialDelay, long period, TimeUnit unit);
	//固定延时重复执行
	public ScheduledFuture<? > scheduleWithFixedDelay(Runnable command, long initialDelay, long delay, TimeUnit unit);
}

对于固定频率的任务，第一次执行时间为initialDelay后，第二次为initialDelay+period，第三次为initial-Delay+2*period，以此类推。

对于固定延时的任务，从任务执行后开始算的，第一次为initialDelay后，第二次为第一次任务执行结束后再加上delay。

ScheduledThreadPoolExecutor是ScheduledExecutorService的主要实现类，它是线程池ThreadPoolExecutor的子类，是基于线程池实现的。

它的任务队列是一个无界的优先级队列，所以最大线程数对它没有作用，即使core-PoolSize设为0，它也会至少运行一个线程。

工厂类Executors也提供了一些方便的方法，以方便创建ScheduledThreadPoolExecutor：

//单线程的定时任务执行服务
public static ScheduledExecutorService newSingleThreadScheduledExecutor()
public static ScheduledExecutorService newSingleThreadScheduledExecutor(ThreadFactory threadFactory)
//多线程的定时任务执行服务
public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize)
public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize, ThreadFactory threadFactory)

与Timer不同：