ScheduleWithFixedDelay方法详解

一、基本介绍

ScheduleWithFixedDelay是Java.util.concurrent.Executors类中提供的一个定时工具，主要用来实现对任务的周期性调用。在任务正常执行的前提下，每个周期执行一次，如果任务执行超时，那么会延迟至下一个周期。这是一个非常实用的工具，可以用于定时执行任务或者周期性资源清理等场景。

ScheduleWithFixedDelay()方法的定义如下：

public ScheduledFuture scheduleWithFixedDelay(Runnable command, 
                                                  long initialDelay,
                                                  long delay,
                                                  TimeUnit unit)

二、关键参数解析

接下来我们讲解ScheduleWithFixedDelay()方法中的关键参数：

1. Runnable command

java.lang.Runnable接口的实现类，表示将要执行的任务。任务将在单独的线程中执行，所以在编写任务时，必须保证线程安全性。

2. long initialDelay

表示任务第一次执行的延迟时间，单位为unit，可以通过该参数实现定时任务的延迟执行。

3. long delay

表示任务执行周期，单位为unit，也就是每次执行任务的时间间隔。注意该参数是以上一次任务执行完毕之后开始计算，而不是任务开始执行的时间。

4. TimeUnit unit

表示时间单位，常用的有TimeUnit.MILLISECONDS, TimeUnit.SECONDS等等。可以通过该参数设置延迟及周期的单位。

三、使用样例

下面我们通过一个简单示例来说明ScheduleWithFixedDelay的使用方法：

import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.ScheduledFuture;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class ScheduleWithFixedDelayDemo {
    private static final ScheduledExecutorService EXECUTOR = Executors.newScheduledThreadPool(1);

    public static void main(String[] args) {
        Runnable task = () -> {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " start at " + System.currentTimeMillis());
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " end at " + System.currentTimeMillis());
        };
        ScheduledFuture future = EXECUTOR.scheduleWithFixedDelay(task, 0, 5, TimeUnit.SECONDS);
        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(30);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        future.cancel(true);
        EXECUTOR.shutdown();
    }
}

代码中定义了一个Runnable接口的实现类task，任务内容为等待3秒钟后输出当前线程的名称。我们通过scheduleWithFixedDelay方法来实现任务的周期性执行，初始延迟为0秒，每个周期为5秒。

如果想要取消任务执行，可以通过执行ScheduledFuture的cancel方法来实现。需要注意的是，如果任务正在执行中，则cancel方法可能无法成功取消任务。

四、使用小技巧

下面为大家介绍一些在使用ScheduleWithFixedDelay时，可能会用到的小技巧：

1. 返回值与异常处理

在调用scheduleWithFixedDelay方法时，它会返回一个ScheduledFuture对象，可以通过该对象来对任务进行控制。在任务执行过程中，可能会发生异常，因此在实现任务时，要确保写好异常处理逻辑。

2. 阻塞式任务

在实际的业务场景中，可能需要执行一些比较耗时的任务，而且需要等待任务执行完毕后才能进行下一次操作。这时可以考虑使用阻塞式任务（比如：使用CountDownLatch或者CyclicBarrier来实现）。这样，虽然主线程会阻塞，但可以保证所有任务都得到了充分的执行。

3. 不同线程池使用

如果系统中存在多个线程池，可以根据实际情况来选择调用不同的线程池，尽量保证任务的处理效率。

4. 避免过多的线程竞争

在任务执行时，需要注意线程安全性，避免因为并发操作导致的数据竞争及线程安全问题。

五、可能存在的问题及解决

在实际代码实现中，可能会存在一些与ScheduleWithFixedDelay相关的问题，比如：

1. 任务执行时间过长

如果任务执行时间过长，可能会导致后续的任务积压，或者任务错过执行时间等问题。这时可以考虑把任务适当拆分，提高任务执行效率或者增加线程资源。

2. 任务执行异常

如果任务执行过程中发生异常，就会造成任务中断，可能会导致后续的任务无法执行。这时可以考虑在实现任务时，捕捉异常并进行相应的处理，或者在任务执行时添加任务重试机制。

3. 线程池满负荷

如果系统中存在大量的任务，而线程池的容量过小，则可能会导致线程池满负荷。这时可以考虑改变线程池的大小，或者使用不同的线程池进行任务处理。

六、总结

利用ScheduleWithFixedDelay可以方便地实现任务的周期性执行，从而满足各种场景的需求。在使用时务必注意任务安全、异常处理等问题，同时要根据实际情况进行调整，以达到最优的执行效率。