ScheduledThreadPoolExecutor类

正常情况下，定时器我们都是用Timer和TimerTask这两个类就能完成定时任务，并且设置延长时间和循环时间间隔。
ScheduledThreadPoolExecutor也能完成Timer一样的定时任务，并且时间间隔更加准确。

误差说明：

在后台程序看看一下Timer执行程序是有可能延迟1、2毫秒，如果是1秒执行一次的任务，1分钟有可能延迟60毫秒，一小时延迟3600毫秒，相当于3秒，实际用户看不出什么区别。
但是，如果我的程序需要每40毫秒就执行一次任务，如果还是有1、2毫秒的误差，1秒钟就有25毫秒的误差，大概40秒就有1秒的误差，十几分钟就有十几秒的误差，这对UI显示来说是延迟非常严重的了。
而我用ScheduledThreadPoolExecutor来做40毫秒的间隔任务，一般十几分钟才有1秒多的误差，这个还是能接受的。
这也是我用ScheduledThreadPoolExecutor这个类的原因。

ScheduledThreadPoolExecutor的介绍

ScheduledThreadPoolExecutor，它可另行安排在给定的延迟后运行命令，或者定期执行命令。需要多个辅助线程时，或者要求 ThreadPoolExecutor 具有额外的灵活性或功能时，此类要优于Timer。

使用Timer和TimerTask存在一些缺陷：
1.Timer只创建了一个线程。当你的任务执行的时间超过设置的延时时间将会产生一些问题。
2.Timer创建的线程没有处理异常，因此一旦抛出非受检异常，该线程会立即终止。
JDK 5.0以后推荐使用ScheduledThreadPoolExecutor。该类属于Executor Framework，它除了能处理异常外，还可以创建多个线程解决上面的问题

Timer和TimerTask的使用

        Timer  timer = new Timer();
        timer.schedule(new TimerTask() {
            @Override
            public void run() {
                log.e("time:");

            }
        }, 2000, 40);//2000表示第一次执行任务延迟时间，40表示以后每隔多长时间执行一次run里面的任务

ScheduledThreadPoolExecutor的使用

        ScheduledThreadPoolExecutor  scheduled = new ScheduledThreadPoolExecutor(2);
        scheduled.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                loge("time:");
            }
        }, 0, 40, TimeUnit.MILLISECONDS);//0表示首次执行任务的延迟时间，40表示每次执行任务的间隔时间，TimeUnit.MILLISECONDS执行的时间间隔数值单位

间隔单位毫秒：TimeUnit.MILLISECONDS
间隔单位秒：TimeUnit.SECONDS
间隔单位分钟：TimeUnit.MINUTES
间隔单位小时：TimeUnit.HOURS
间隔单位天：TimeUnit.DAYS

ScheduledThreadPoolExecutor与Timer区别：

Timer对应单个后台线程，所有的任务都由同一个线程调度，因此所有的任务都是串行执行的，前一个任务的延迟或者异常都将会影响到之后的任务；
ScheduledThreadPoolExecutor对应多个后台线程，每一个调度的任务都将由线程池中的一个线程去执行，在同一时刻，任务并发执行，并且它们之间不会相互干扰。

ScheduledThreadPoolExecutor源码分析

在开始分析源码具体实现之前，先给一个简单的ScheduledThreadPoolExecutor使用案例：

ScheduledThreadPoolExecutor使用案例

ScheduledThreadPoolExecutor声明；
调用scheduleAtFixedRate方法和scheduleWithFixedDelay方法提交定时任务task。

类声明

在看构造方法之前先来看看ScheduledThreadPoolExecutor类声明：

ScheduledThreadPoolExecutor类声明

从ScheduledThreadPoolExecutor类声明可以看出：

ScheduledThreadPoolExecutor是ThreadPoolExecutor的子类，并且实现了接口ScheduledExecutorService；
ScheduledThreadPoolExecutor是另外一种线程池，它同ThreadPoolExecutor拥有相同的特性，但是又略有不同，具体的不同之处会在后文做详细的介绍。

构造方法

ScheduledThreadPoolExecutor提供3个构造方法以供使用者使用：

构造方法

从构造方法可以看出，ScheduledThreadPoolExecutor使用DelayQueue来作为线程池的工作队列，由于DelayQueue是无界队列，根据线程池的工作原理，核心参数maximumPoolSize在ScheduledThreadPoolExecutor中是没有什么意义的。

总的来说，ScheduledThreadPoolExecutor为了实现周期性执行任务，对ThreadPoolExecutor做了以下改动：

工作队列使用DelayQueue；
任务提交之后统统都进工作队列；
获取任务的方式改变，执行了任务之后，也增加了额外的处理，具体的改变后文会一一给出详细的分析。

任务提交与调度

ScheduledThreadPoolExecutor中最常用的任务提交的方法有两个：ScheduleAtFixedRate方法和ScheduleWithFixedDelay方法。

源码实现

具体的执行流程如下：

参数校验，不合法参数抛出异常；
构造task；
调用delayedExecute方法进行后续相关处理。

接下来我们先来分析ScheduledThreadPoolExecutor的调度任务的最小单位ScheduledFutureTask相关实现。

ScheduledFutureTask

成员变量
ScheduledFutureTask包含3个成员变量：

成员变量
1. sequenceNumber：任务被添加到ScheduledThreadPoolExecutor中的序号；
2. time：任务将要被执行的具体时间；
3. period：任务执行的间隔周期。
ScheduledThreadPoolExecutor会把待执行的任务放到工作队列DelayQueue中，DelayQueue封装了一个PriorityQueue，PriorityQueue会对队列中的ScheduledFutureTask进行排序，具体的排序算法实现如下：
compareTo实现

compareTo实现
- 首先按照time排序，time小的排在前面，time大的排在后面；
- 如果time相同，按照sequenceNumber排序，sequenceNumber小的排在前面，sequenceNumber大的排在后面，换句话说，如果两个task的执行时间相同，优先执行先提交的task。
任务调度之run方法实现
run方法是调度task的核心，task的执行实际上是run方法的执行。

run方法实现

具体执行流程如下：
- 步骤1：判断当前task是否可以执行，如果不能执行，调用cancel方法取消task执行，否则，跳转到步骤2；
- 步骤2：判断当前task是否到达执行时间点，如果到达，执行该task，否则跳转到步骤3；
- 步骤3：重置状态，计算任务下次执行时间，重新把任务添加到工作队列中，让该任务可重复执行。