任务调度的 Java 实现方法
Timer
大家都已经非常熟悉 java.util.Timer 了，它是最简单的一种实现任务调度的方法，下面给出一个具体的例子：
清单 1. 使用 Timer 进行任务调度
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;
public class AgdTimer extends TimerTask
{
private String jobName = "";
public AgdTimer(String jobName)
{
super();
this.jobName = jobName;
}
@Override
public void run()
{
System.out.println("execute " + jobName);
}
public static void main(String[] args)
{
Timer timer = new Timer();
long delay1 = 1 * 1000;
long period1 = 1000;
// 从现在开始 1 秒钟之后，每隔 1 秒钟执行一次 job1
timer.schedule(new DfiTimer("job1"), delay1, period1);
long delay2 = 2 * 1000;
long period2 = 2000;
// 从现在开始 2 秒钟之后，每隔 2 秒钟执行一次 job2
timer.schedule(new DfiTimer("job2"), delay2, period2);
}
}
Output: execute job1 execute job1 execute job2 execute job1 execute job1 execute job2
使用 Timer 实现任务调度的核心类是 Timer 和 TimerTask。其中 Timer 负责设定 TimerTask 的起始与间隔执行时间。使用者只需要创建一个 TimerTask 的继承类，实现自己的 run 方法，然后将其丢给 Timer 去执行即可。
Timer 的设计核心是一个 TaskList 和一个 TaskThread。Timer 将接收到的任务丢到自己的 TaskList 中，TaskList 按照 Task 的最初执行时间进行排序。TimerThread 在创建 Timer 时会启动成为一个守护线程。这个线程会轮询所有任务，找到一个最近要执行的任务，然后休眠，当到达最近要执行任务的开始时间点，TimerThread 被唤醒并执行该任务。之后 TimerThread 更新最近一个要执行的任务，继续休眠。
Timer 的优点在于简单易用，但由于所有任务都是由同一个线程来调度，因此所有任务都是串行执行的，同一时间只能有一个任务在执行，前一个任务的延迟或异常都将会影响到之后的任务。
ScheduledExecutor
鉴于 Timer 的上述缺陷，Java 5 推出了基于线程池设计的 ScheduledExecutor。其设计思想是，每一个被调度的任务都会由线程池中一个线程去执行，因此任务是并发执行的，相互之间不会受到干扰。需 要注意的是，只有当任务的执行时间到来时，ScheduedExecutor 才会真正启动一个线程，其余时间 ScheduledExecutor 都是在轮询任务的状态。
清单 2. 使用 ScheduledExecutor 进行任务调度
Output:<pre style="font-family:Monaco,Consolas,Courier,'Lucida Console',monospace; font-size:12px; line-height:16px; font-style:normal; background-color:inherit"><pre style="font-family:Monaco,Consolas,Courier,'Lucida Console',monospace; font-size:12px; line-height:16px; font-style:normal; background-color:inherit">import java.util.concurrent.TimeUnit; <br style="background-color:inherit" />public class AgdScheduledExecutor implements Runnable{private String jobName = "";public AgdScheduledExecutor (String jobName){super();this.jobName = jobName;}@Overridepublic void run(){System.out.println("execute " + jobName);}public static void main(String[] args){ScheduledExecutorService service = Executors.newScheduledThreadPool(10);long initialDelay1 = 1;long period1 = 1;// 从现在开始1秒钟之后，每隔1秒钟执行一次job1service.scheduleAtFixedRate(new DfiScheduledExecutor("job1"), initialDelay1, period1, TimeUnit.SECONDS);long initialDelay2 = 1;long delay2 = 1;// 从现在开始2秒钟之后，每隔2秒钟执行一次job2service.scheduleWithFixedDelay(new DfiScheduledExecutor("job2"), initialDelay2, delay2, TimeUnit.SECONDS);}}
execute job1
execute job1
execute job2
execute job1
execute job1
execute job2
清单 2 展示了 ScheduledExecutorService 中两种最常用的调度方法 ScheduleAtFixedRate 和 ScheduleWithFixedDelay。ScheduleAtFixedRate 每次执行时间为上一次任务开始起向后推一个时间间隔，即每次执行时间为 :initialDelay, initialDelay+period, initialDelay+2*period, …；ScheduleWithFixedDelay 每次执行时间为上一次任务结束起向后推一个时间间隔，即每次执行时间为：initialDelay, initialDelay+executeTime+delay, initialDelay+2*executeTime+2*delay。由此可见，ScheduleAtFixedRate 是基于固定时间间隔进行任务调度，ScheduleWithFixedDelay 取决于每次任务执行的时间长短，是基于不固定时间间隔进行任务调度。
用 ScheduledExecutor 和 Calendar 实现复杂任务调度
Timer 和 ScheduledExecutor 都仅能提供基于开始时间与重复间隔的任务调度，不能胜任更加复杂的调度需求。比如，设置每星期二的 16:38:10 执行任务。该功能使用 Timer 和 ScheduledExecutor 都不能直接实现，但我们可以借助 Calendar 间接实现该功能。
清单 3. 使用 ScheduledExcetuor 和 Calendar 进行任务调度
<pre style="font-family:Monaco,Consolas,Courier,'Lucida Console',monospace; font-size:12px; line-height:16px; font-style:normal; background-color:inherit"><pre style="font-family:Monaco,Consolas,Courier,'Lucida Console',monospace; font-size:12px; line-height:16px; font-style:normal; background-color:inherit">import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class AgdScheduledExceutor2 extends TimerTask{private String jobName = "";public AgdScheduledExceutor2(String jobName){super();this.jobName = jobName;}@Overridepublic void run(){System.out.println("Date = " + new Date() + ", execute " + jobName);}/*** 计算从当前时间currentDate开始，满足条件dayOfWeek, hourOfDay, minuteOfHour, secondOfMinite的最近时间** @return*/public Calendar getEarliestDate(Calendar currentDate, int dayOfWeek, int hourOfDay, int minuteOfHour,int secondOfMinite){// 计算当前时间的WEEK_OF_YEAR,DAY_OF_WEEK, HOUR_OF_DAY, MINUTE,SECOND等各个字段值int currentWeekOfYear = currentDate.get(Calendar.WEEK_OF_YEAR);int currentDayOfWeek = currentDate.get(Calendar.DAY_OF_WEEK);int currentHour = currentDate.get(Calendar.HOUR_OF_DAY);int currentMinute = currentDate.get(Calendar.MINUTE);int currentSecond = currentDate.get(Calendar.SECOND);// 如果输入条件中的dayOfWeek小于当前日期的dayOfWeek,则WEEK_OF_YEAR需要推迟一周boolean weekLater = false;if (dayOfWeek < currentDayOfWeek){weekLater = true;}else if (dayOfWeek == currentDayOfWeek){// 当输入条件与当前日期的dayOfWeek相等时，如果输入条件中的// hourOfDay小于当前日期的// currentHour，则WEEK_OF_YEAR需要推迟一周if (hourOfDay < currentHour){weekLater = true;}else if (hourOfDay == currentHour){// 当输入条件与当前日期的dayOfWeek, hourOfDay相等时，// 如果输入条件中的minuteOfHour小于当前日期的// currentMinute，则WEEK_OF_YEAR需要推迟一周if (minuteOfHour < currentMinute){weekLater = true;}else if (minuteOfHour == currentSecond){// 当输入条件与当前日期的dayOfWeek, hourOfDay，// minuteOfHour相等时，如果输入条件中的// secondOfMinite小于当前日期的currentSecond，// 则WEEK_OF_YEAR需要推迟一周if (secondOfMinite < currentSecond){weekLater = true;}}}}if (weekLater){// 设置当前日期中的WEEK_OF_YEAR为当前周推迟一周currentDate.set(Calendar.WEEK_OF_YEAR, currentWeekOfYear + 1);}// 设置当前日期中的DAY_OF_WEEK,HOUR_OF_DAY,MINUTE,SECOND为输入条件中的值。currentDate.set(Calendar.DAY_OF_WEEK, dayOfWeek);currentDate.set(Calendar.HOUR_OF_DAY, hourOfDay);currentDate.set(Calendar.MINUTE, minuteOfHour);currentDate.set(Calendar.SECOND, secondOfMinite);return currentDate;}public static void main(String[] args)throws Exception{AgdScheduledExceutor2 test = new AgdScheduledExceutor2("job1");// 获取当前时间Calendar currentDate = Calendar.getInstance();long currentDateLong = currentDate.getTime().getTime();System.out.println("Current Date = " + currentDate.getTime().toString());// 计算满足条件的最近一次执行时间Calendar earliestDate = test.getEarliestDate(currentDate, 3, 16, 38, 10);long earliestDateLong = earliestDate.getTime().getTime();System.out.println("Earliest Date = " + earliestDate.getTime().toString());// 计算从当前时间到最近一次执行时间的时间间隔long delay = earliestDateLong - currentDateLong;// 计算执行周期为一星期long period = 7 * 24 * 60 * 60 * 1000;ScheduledExecutorService service = Executors.newScheduledThreadPool(10);// 从现在开始delay毫秒之后，每隔一星期执行一次job1service.scheduleAtFixedRate(test, delay, period, TimeUnit.MILLISECONDS);}}
Output:
Current Date = Wed Feb 02 17:32:01 CST 2014
Earliest Date = Tue Feb 8 16:38:10 CST 2014
Date = Tue Feb 8 16:38:10 CST 2014,
execute job1
Date = Tue Feb 15 16:38:10 CST 2014,
execute job1
清单 3 实现了每星期二 16:38:10 调度任务的功能。其核心在于根据当前时间推算出最近一个星期二 16:38:10 的绝对时间，然后计算与当前时间的时间差，作为调用 ScheduledExceutor 函数的参数。计算最近时间要用到 java.util.calendar 的功能。首先需要解释 calendar 的一些设计思想。Calendar 有以下几种唯一标识一个日期的组合方式：
YEAR + MONTH + DAY_OF_MONTH YEAR + MONTH + WEEK_OF_MONTH + DAY_OF_WEEK YEAR + MONTH + DAY_OF_WEEK_IN_MONTH + DAY_OF_WEEK YEAR + DAY_OF_YEAR YEAR + DAY_OF_WEEK + WEEK_OF_YEAR
上述组合分别加上 HOUR_OF_DAY + MINUTE + SECOND 即为一个完整的时间标识。本例采用了最后一种组合方式。输入为 DAY_OF_WEEK, HOUR_OF_DAY, MINUTE, SECOND 以及当前日期 , 输出为一个满足 DAY_OF_WEEK, HOUR_OF_DAY, MINUTE, SECOND 并且距离当前日期最近的未来日期。计算的原则是从输入的 DAY_OF_WEEK 开始比较，如果小于当前日期的 DAY_OF_WEEK，则需要向 WEEK_OF_YEAR 进一， 即将当前日期中的 WEEK_OF_YEAR 加一并覆盖旧值；如果等于当前的 DAY_OF_WEEK, 则继续比较 HOUR_OF_DAY；如果大于当前的 DAY_OF_WEEK，则直接调用 java.util.calenda 的 calendar.set(field, value) 函数将当前日期的 DAY_OF_WEEK, HOUR_OF_DAY, MINUTE, SECOND 赋值为输入值，依次类推，直到比较至 SECOND。