定时线程池：ScheduledThreadPoolExecutor

什么是ScheduledThreadPoolExecutor？

ScheduledThreadPoolExecutor是JUC中用于定时任务调用 和周期性任务执行 的核心类。它继承于ThreadPoolExecutor，与普通线程池不同的是，它使用的BlockingQueue是DelayedWorkQueue，这使得它能够按照时间顺序调度任务。

ScheduledThreadPoolExecutor内部原理

ScheduledFutureTask

ScheduledThreadPoolExecutor 将任务封装成 ScheduledFutureTask，然后放入一个特殊的阻塞队列 DelayedWorkQueue。

ScheduledFutureTask是具有返回值的任务，继承自FutureTask。FutureTask的内部有一个变量state用来表示任务的状态，一开始状态为NEW，所有状态为

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private static final int NEW          = 0; // 初始状态，任务尚未开始或尚未完成
private static final int COMPLETING   = 1; // 正在完成，结果已设置但尚未通知等待线程
private static final int NORMAL       = 2; // 正常完成，任务执行成功并设置了结果
private static final int EXCEPTIONAL  = 3; // 异常完成，任务执行过程中抛出了异常
private static final int CANCELLED    = 4; // 已取消，任务在完成前被取消（未响应中断）
private static final int INTERRUPTING = 5; // 正在中断，任务已被中断但中断操作尚未完成
private static final int INTERRUPTED  = 6; // 已中断，任务已被中断且中断操作已完成

并且ScheduledFutureTask内部还有一个变量period用来表示任务的类型：

period == 0：一次性任务（非周期性）。
period > 0：scheduleAtFixedRate，固定频率。
period < 0：scheduleWithFixedDelay，固定延迟。

ScheduledThreadPoolExecutor方法

构造方法

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public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) {
    super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE,
          DEFAULT_KEEPALIVE_MILLIS, MILLISECONDS,
          new DelayedWorkQueue());
}

其中DelayedWorkQueue是一个无界队列，因此maximumPoolSize=Integer.MAX_VALUE这个参数没有意义。

重要方法

ScheduledThreadPoolExecutor有三个重要的函数

schedule(Runnable/Callable, delay, TimeUnit)

在指定的 delay 时间后，执行一次任务。
返回 ScheduledFuture，可用于取消任务或获取结果。

scheduleAtFixedRate(Runnable, initialDelay, period, TimeUnit)

在 initialDelay 后开始第一次执行，然后每隔 period 时间执行一次。
这里的 period 是指两次任务开始执行的时间间隔。
如果某次任务执行时间超过了 period，下一次执行会立即开始，不会并发执行同一个任务（同一个任务实例不会同时运行两次）。
适合"固定频率"的场景，如每5秒采集一次状态。

scheduleWithFixedDelay(Runnable, initialDelay, delay, TimeUnit)

在 initialDelay 后开始第一次执行，之后在上一次执行完成后，等待 delay 时间再执行下一次。
delay 是指前一次执行结束到下一次执行开始的间隔。
适合"固定间隔等待"的场景，如发送完一条消息后等 10 秒再发下一条。