ScheduledThreadPoolEcecutor具体实现

嗯哼~开讲
ScheduledThreadPoolExecutor会把调度的任务放到一个DelayQueue(core)中。

• ScheduledFutureTask:
  主要包含3个成员变量：
  • long型的time:表示这个任务将要执行的具体时间。
  • long型成员变量sequenceNumber:表示这个任务被添加到ScheduledFutureTask中的序号。
  • long型period：表示任务执行的间隔周期。
• DelayQueue:封装了一个PriorityQueue,这个PriorityQueue会对队列中的ScheduledFutureTask进行排序。排序时按照
  时间早的任务先被执行，如果两个任务的执行时间相同，那么先提交的任务将先被执行。

周期任务执行步骤：

我们对这四个步骤进行文字说明：

1. 线程1从DelayQueue中获取已到期的ScheduledFutureTask(DelayQueue.take()).到期任务是指ScheduledFutureTask的time小于等于当地时间。
2. 线程1执行这个ScheduledFutureTask
3. 线程1修改ScheduledFutureTask的time变量->为下次执行做准备
4. 线程1把这个修改time之后的ScheduledFutureTask放回DelayQueue中

DelayQueue.take()获取任务解析

源码：

take()执行示意图：

获取任务只要分成3步：
1.获取Lock
2.循环中获取周期任务

• 如果PriorityQueue为空，当前线程到Condition中等待，否则执行2.2
• 如果PriorityQueue的头元素的time时间比当前时间大，到Condition中等待到time时间，否则执行下面的2.3。
• 获取PriorityQueue的头元素（2.3.1）;如果PriorityQueue不为空，则唤醒一个在Condition中等待的线程(2.3.2)。

3. 释放Lock。

DelayQueue.add()添加任务解析

add()示意图：

添加任务分为3大步骤：

1. 获取Lock
2. 添加任务

• 向PriorityQueue添加任务
• 如果在上面2.1t添加的任务是PriorityQueue的头元素，唤醒一个在Condition中等待的线程

3. 释放Lock

FutureTask详解

FutureTask为Future提供了基础实现，如获取任务执行结果和取消任务等。
如果任务尚未完成，获取任务执行结果时将会阻塞，一旦执行结束，任务就不能被重启或取消。
FutureTask常用来封装Callable和Runnable，也可以作为一个任务提交到线程池中执行。
这个类的线程安全由CAS来保证

FutureTask简介
FutureTask三种状态：

1. 未启动：FutureTask.run()方法还没有被执行之前，FutureTask处于未启动状态。
2. 已启动：FutureTask.run()方法被执行的过程中，FutureTask处于已启动的状态
3. 已完成：FutureTask.run()方法执行完后正常结束，或被取消（FutureTask.cancel()),或执行FutureTask.run()方法时抛出异常而异常结束->也算作已完成的状态

状态转换示意图：

FutureTask.get()和FutureTask.cancel()方法执行示意图：
分析：
1.Future.get()分析： 当FutureTask处于未启动或已启动状态时，执行FutureTask.get()方法将导致调用线程阻塞；当FutureTask处于已完成状态时，执行FutureTask.get()方法将导致调用线程立即返回结果或抛出异常
4. FutureTask.cancel分析：

• 当FutureTask处于未启动状态时，执行FutureTask.cancel()将导致此任务永远不会执行；
• 如果FutureTask处于已启动状态，执行FutureTask.cancel(false)将不会对正在执行此任务的线程产生影响（让正在执行的任务运行完成）->等待线程自己响应中断
  当FutureTask已经执行完成，执行FutureTask.cancel方法将返回false

FutureTask的使用

• 将FutureTask交给Executor执行
• 通过ExecutorService.submit(…)方法返回一个FutureTask，然后执行Future.get()方法或FutureTask.cancel()方法。初次之外，我们还可以单独使用FutureTask。

FutureTask的实现

jdk1.7之后使用CAS更新state来跟踪完成Sync控件。

FutureTask实现了Future接口的5个方法

1. boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning)
   尝试取消当前任务的执行，分为以下几种情况：

• 如果任务已经取消，或者因为已经完成，其他原因没有办法取消，将返回false
• 如果任务正在执行，参数mayInterruptIfRunning将决定任务是否应该中断执行该任务的线程，以尝试中断该任务。

2. boolean isCancelled()
   如果任务在正常结束之前被取消返回true.

3. boolean isDone
   正常结束、异常或者被取消导致任务完成，将返回true

4. V get()
   阻塞等待任务结束，然后获取结果
   如果任务被取消，将抛出CancellationException，如果任务中执行过程发生异常，将抛出ExecutionException.

5. V get(long timeout,TimeUnit unit)
   任务最多在给定时间内完成并返回结果，如果没有在规定时间内完成将返回TimeoutException.

FutureTask内部状态转换

**state:**表示当前任务的状态，而且这个被volatile修饰，包含了state的可见性
分别有多种状态：
**NEW：**表示一个新的任务，初始状态
COMPLETING：

• 任务已经执行完成->正常结果的最终形态

• 或者任务执行过程中发生异常，但是异常值没有保存在outcome中，outcome是用来专门存储异常结果的

• **EXCEPTIONAL:**任务发生异常，并且异常值已经保存在outcome中->异常结果的最终形态

• **CANCELLED：**任务被取消

• INTERRUPTING: NEW ->INTERRUPTING的中间状态

• **INTERRUPTED:**任务出现中断的最终形态