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【Java】 定时任务Timer与ScheduledExecutorService的区别

程序员文章站 2022-03-15 13:30:12
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【Java】 定时任务Timer与ScheduledExecutorService的区别

1.背景

起因是我在Flink Operator中,open方法中添加了一个调度任务,但是采用定时任务ScheduledExecutorService发现不可以

import org.apache.flink.runtime.execution.Environment;
import org.apache.flink.runtime.metrics.groups.OperatorMetricGroup;
import org.apache.flink.runtime.operators.util.metrics.CountingCollector;
import org.apache.flink.streaming.api.functions.ProcessFunction;
import org.apache.flink.streaming.api.graph.StreamConfig;
import org.apache.flink.streaming.api.operators.AbstractUdfStreamOperator;
import org.apache.flink.streaming.api.operators.OneInputStreamOperator;
import org.apache.flink.streaming.api.operators.Output;
import org.apache.flink.streaming.runtime.streamrecord.StreamRecord;
import org.apache.flink.streaming.runtime.tasks.StreamTask;
import org.apache.flink.util.Collector;

public class EnrichOperatro<T1,T2,R> extends AbstractUdfStreamOperator<R, CoProcessFunction<T1,T2,R>>
        implements TwoInputStreamOperator<T1,T2,R> {

    Collector<R> collector;

    public EnrichOperatro(CoProcessFunction<T1,T2, R> userFunction) {
        super(userFunction);
    }

    @Override
    public void open() throws Exception {
        super.open();
        ScheduledExecutorService scheduledExecutorService = Executors.newScheduledThreadPool(10);
        scheduledExecutorService.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("ScheduledTask");
            }
        }, 1, 1, TimeUnit.SECONDS);
    }
。。。。。
}

发现居然只会调度一次,好像没起作用,然后我尝试改成

	@Override
    public void open() throws Exception {
        super.open();
        new Timer("testTimer").schedule(new TimerTask() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("TimerTask");
            }
        }, 1000,2000);
    }

修改成这样的就可以了,于是我想知道两者有什么区别。

3.Timer管理延时任务的缺陷

以前在项目中也经常使用定时器,比如每隔一段时间清理项目中的一些垃圾文件,每个一段时间进行数据清洗;然而Timer是存在一些缺陷的,因为Timer在执行定时任务时只会创建一个线程,所以如果存在多个任务,且任务时间过长,超过了两个任务的间隔时间,会发生一些缺陷:下面看例子:

Timer的源码:

public class Timer {
    /**
     * The timer task queue.  This data structure is shared with the timer
     * thread.  The timer produces tasks, via its various schedule calls,
     * and the timer thread consumes, executing timer tasks as appropriate,
     * and removing them from the queue when they're obsolete.
     */
    private TaskQueue queue = new TaskQueue();
 
    /**
     * The timer thread.
     */
    private TimerThread thread = new TimerThread(queue);

TimerThread是Thread的子类,可以看出内部只有一个线程。下面看个例子:

package com.zhy.concurrency.timer;
 
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;
 
public class TimerTest
{
	private static long start;
 
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
 
		TimerTask task1 = new TimerTask()
		{
			@Override
			public void run()
			{
 
				System.out.println("task1 invoked ! "
						+ (System.currentTimeMillis() - start));
				try
				{
					Thread.sleep(3000);
				} catch (InterruptedException e)
				{
					e.printStackTrace();
				}
 
			}
		};
		TimerTask task2 = new TimerTask()
		{
			@Override
			public void run()
			{
				System.out.println("task2 invoked ! "
						+ (System.currentTimeMillis() - start));
			}
		};
		Timer timer = new Timer();
		start = System.currentTimeMillis();
		timer.schedule(task1, 1000);
		timer.schedule(task2, 3000);
 
	}
}

定义了两个任务,预计是第一个任务1s后执行,第二个任务3s后执行,但是看运行结果:

task1 invoked ! 1000
task2 invoked ! 4000

task2实际上是4后才执行,正因为Timer内部是一个线程,而任务1所需的时间超过了两个任务间的间隔导致。下面使用ScheduledThreadPool解决这个问题:

package com.zhy.concurrency.timer;
 
import java.util.TimerTask;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
 
public class ScheduledThreadPoolExecutorTest
{
	private static long start;
 
	public static void main(String[] args)
	{
		/**
		 * 使用工厂方法初始化一个ScheduledThreadPool
		 */
		ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool = Executors
				.newScheduledThreadPool(2);
		
		TimerTask task1 = new TimerTask()
		{
			@Override
			public void run()
			{
				try
				{
 
					System.out.println("task1 invoked ! "
							+ (System.currentTimeMillis() - start));
					Thread.sleep(3000);
				} catch (Exception e)
				{
					e.printStackTrace();
				}
 
			}
		};
 
		TimerTask task2 = new TimerTask()
		{
			@Override
			public void run()
			{
				System.out.println("task2 invoked ! "
						+ (System.currentTimeMillis() - start));
			}
		};
		start = System.currentTimeMillis();
		newScheduledThreadPool.schedule(task1, 1000, TimeUnit.MILLISECONDS);
		newScheduledThreadPool.schedule(task2, 3000, TimeUnit.MILLISECONDS);
	}
}

输出结果:

task1 invoked ! 1001
task2 invoked ! 3001

符合我们的预期结果。因为ScheduledThreadPool内部是个线程池,所以可以支持多个任务并发执行。
Timer当任务抛出异常时的缺陷

如果TimerTask抛出RuntimeException,Timer会停止所有任务的运行:

package com.zhy.concurrency.timer;
 
import java.util.Date;
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;
 
 
public class ScheduledThreadPoolDemo01
{
 
 
	public static void main(String[] args) throws InterruptedException
	{
 
		final TimerTask task1 = new TimerTask()
		{
 
			@Override
			public void run()
			{
				throw new RuntimeException();
			}
		};
 
		final TimerTask task2 = new TimerTask()
		{
 
			@Override
			public void run()
			{
				System.out.println("task2 invoked!");
			}
		};
		
		Timer timer = new Timer();
		timer.schedule(task1, 100);
		timer.scheduleAtFixedRate(task2, new Date(), 1000);
		
		
 
	}
}

上面有两个任务,任务1抛出一个运行时的异常,任务2周期性的执行某个操作,输出结果:

task2 invoked!
Exception in thread "Timer-0" java.lang.RuntimeException
	at com.zhy.concurrency.timer.ScheduledThreadPoolDemo01$1.run(ScheduledThreadPoolDemo01.java:24)
	at java.util.TimerThread.mainLoop(Timer.java:512)
	at java.util.TimerThread.run(Timer.java:462)

由于任务1的一次,任务2也停止运行了。。。下面使用ScheduledExecutorService解决这个问题:

package com.zhy.concurrency.timer;
 
import java.util.Date;
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
 
 
public class ScheduledThreadPoolDemo01
{
 
 
	public static void main(String[] args) throws InterruptedException
	{
 
		final TimerTask task1 = new TimerTask()
		{
 
			@Override
			public void run()
			{
				throw new RuntimeException();
			}
		};
 
		final TimerTask task2 = new TimerTask()
		{
 
			@Override
			public void run()
			{
				System.out.println("task2 invoked!");
			}
		};
		
		
		
		ScheduledExecutorService pool = Executors.newScheduledThreadPool(1);
		pool.schedule(task1, 100, TimeUnit.MILLISECONDS);
		pool.scheduleAtFixedRate(task2, 0 , 1000, TimeUnit.MILLISECONDS);
 
	}
}

代码基本一致,但是ScheduledExecutorService可以保证,task1出现异常时,不影响task2的运行:

task2 invoked!
task2 invoked!
task2 invoked!
task2 invoked!
task2 invoked!

Timer执行周期任务时依赖系统时间

Timer执行周期任务时依赖系统时间,如果当前系统时间发生变化会出现一些执行上的变化,ScheduledExecutorService基于时间的延迟,不会由于系统时间的改变发生执行变化。

ScheduledExecutorService 和 timer的区别:

  1. 前者有线程池 可以支持多个任务并发执行 后者是单线程(当执行任务的时间间隔小于执行任务的时间, timer就会等待上一个任务执行结束才执行下一个)

  2. 程序运行报错(RuntimeException)时,timer会停止所有任务的运行

  3. timer时间间隔是依赖于系统的时间,而前者是基于时间的延迟

疑问

不晓得为啥我这里使用高级的反而不能用