摘要：的類圖如下實(shí)現(xiàn)了接口，繼承了接口，所以首先是一個(gè)線程池，然后除了具有線程池的功能，它還有定時(shí)和周期性執(zhí)行任務(wù)的功能。

在現(xiàn)實(shí)世界里，我們總是免不了要定期去做一件事情（比如上課）—— 在計(jì)算機(jī)的世界里，更是如此。比如我們手機(jī)每天叫我們起床的電子鬧鐘，某些網(wǎng)站會(huì)定期向我們發(fā)送一些推薦相關(guān)的郵件，集群中我們需要每隔一定時(shí)間檢查是否有機(jī)器宕機(jī)等。

在 使用線程池 中已經(jīng)介紹，JDK 1.5 時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)類庫(kù)添加了對(duì)線程池的支持，然后在線程池核心實(shí)現(xiàn) ThreadPoolExecutor 的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了 ScheduledThreadPoolExecutor，作為可以 定時(shí)和周期性執(zhí)行任務(wù) 的線程池。ScheduledThreadPoolExecutor 的類圖如下：

ScheduledThreadPoolExecutor 實(shí)現(xiàn)了 ScheduledExecutorService 接口，ScheduledExecutorService 繼承了 ExecutorService 接口，所以首先 ScheduledThreadPoolExecutor 是一個(gè) ExecutorService （線程池），然后除了具有線程池的功能，它還有定時(shí)和周期性執(zhí)行任務(wù)的功能。ScheduledExecutorService 除了從 ExecutorService 繼承的方法外，還包括如下四個(gè)方法：

第一個(gè) Schedule 方法：

delay 指定的時(shí)間后，執(zhí)行指定的 Runnable 任務(wù)，可以通過返回的 ScheduledFuture 與該任務(wù)進(jìn)行交互。

第二個(gè) Schedule 方法：

delay 指定的時(shí)間后，執(zhí)行指定的 Callable 任務(wù)，可以通過返回的 ScheduledFuture 與該任務(wù)進(jìn)行交互。

（ScheduledFuture 接口 繼承自 Future 接口，所以 ScheduledFuture 和任務(wù)的交互方式與 Future 一致。所以通過ScheduledFuture，可以 判斷定時(shí)任務(wù)是否已經(jīng)完成，獲得定時(shí)任務(wù)的返回值，或者取消任務(wù)等）

scheduleAtFixedRate 方法：

initialDelay 指定的時(shí)間后，開始按周期 period 執(zhí)行指定的 Runnable 任務(wù)。
假設(shè)調(diào)用該方法后的時(shí)間點(diǎn)為 0，那么第一次執(zhí)行任務(wù)的時(shí)間點(diǎn)為 initialDelay，第二次為 initialDelay + period，第三次為 initialDelay + period + period，以此類推。

scheduleWithFixedDelay 方法：

initialDelay 指定的時(shí)間后，開始按指定的 delay 延期性的執(zhí)行指定的 Runnable 任務(wù)。
假設(shè)調(diào)用該方法后的時(shí)間點(diǎn)為 0，每次任務(wù)需要耗時(shí) T(i)（i 為第幾次執(zhí)行任務(wù)），那么第一次執(zhí)行任務(wù)的時(shí)間點(diǎn)為 initialDelay，第一次完成任務(wù)的時(shí)間點(diǎn)為 initialDelay + T(1)，則第二次執(zhí)行任務(wù)的時(shí)間點(diǎn)為 initialDelay + T(1) + delay；第二次完成任務(wù)的時(shí)間點(diǎn)為 initialDelay + (T(1) + delay) + T(2)，所以第三次執(zhí)行任務(wù)的時(shí)間點(diǎn)為 initialDelay + T(1) + delay + T(2) + delay，以此類推。

我們來實(shí)踐下 ScheduledThreadPoolExecutor 的 scheduleAtFixedRate 方法：

public class ScheduledExecutorServiceTest {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ScheduledExecutorService timer = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
        
        TimerTask timerTask = new TimerTask(2000); // 任務(wù)需要 2000 ms 才能執(zhí)行完畢

        System.out.printf("起始時(shí)間：%s

", new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(new Date()));

        // 延時(shí) 1 秒后，按 3 秒的周期執(zhí)行任務(wù)
        timer.scheduleAtFixedRate(timerTask, 1000, 3000, TimeUnit.MILLISECONDS);
    }

    private static class TimerTask implements Runnable {

        private final int sleepTime;
        private final SimpleDateFormat dateFormat;

        public TimerTask(int sleepTime) {
            this.sleepTime = sleepTime;
            dateFormat = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss");
        }

        @Override
        public void run() {
            System.out.println("任務(wù)開始，當(dāng)前時(shí)間：" + dateFormat.format(new Date()));

            try {
                System.out.println("模擬任務(wù)運(yùn)行...");
                Thread.sleep(sleepTime);
            } catch (InterruptedException ex) {
                ex.printStackTrace(System.err);
            }

            System.out.println("任務(wù)結(jié)束，當(dāng)前時(shí)間：" + dateFormat.format(new Date()));
            System.out.println();
        }

    }
}

運(yùn)行結(jié)果：

可以看到運(yùn)行結(jié)果完全符合預(yù)期 —— 延時(shí) 1 秒后，每隔 3 秒執(zhí)行一次任務(wù)。

上面是任務(wù)的運(yùn)行時(shí)間小于周期時(shí)間的情況 —— 那如果任務(wù)運(yùn)行的時(shí)間大于給定的執(zhí)行周期呢？（比如任務(wù)運(yùn)行需要 3 s，但是我們指定的周期為 2 s）

修改 main 方法：

public static void main(String[] args) throws Exception {
    ScheduledExecutorService timer = Executors.newScheduledThreadPool(2);

    TimerTask timerTask = new TimerTask(3000); // 每個(gè)任務(wù)需要 3000 ms 才能執(zhí)行完畢

    System.out.printf("起始時(shí)間：%s

", new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(new Date()));

    timer.scheduleAtFixedRate(timerTask, 1000, 2000, TimeUnit.MILLISECONDS);
}

運(yùn)行結(jié)果：

可以看到此時(shí)雖然我們指定的周期為 2 s，但是因?yàn)槿蝿?wù)的運(yùn)行就需要 3 s（超過周期），所以這種情況下 scheduleAtFixedRate 的處理方式為 上一次任務(wù)剛完成，則緊接著立即運(yùn)行下一次任務(wù)，而不是使用線程池中的空閑線程來運(yùn)行任務(wù)以維護(hù) 2 秒這個(gè)周期 —— 由此可見，每個(gè)定時(shí)任務(wù)在 ScheduledThreadPoolExecutor 中，都是串行運(yùn)行的，即下一次運(yùn)行任務(wù)一定在上一次任務(wù)結(jié)束之后。

（scheduleWithFixedDelay 方法 的使用也十分簡(jiǎn)單，請(qǐng)有興趣的讀者自己實(shí)踐）