java并发6-小结 Executors Semaphore ReentrantLock BlockingQueue CompletionService CountDownLatch CyclicBarrier Future ScheduledExecutorService

为什么需要并发

并发其实是一种解耦合的策略，它帮助我们把做什么（目标）和什么时候做（时机）分开。这样做可以明显改进应用程序的吞吐量（获得更多的CPU调度时间）和结构（程序有多个部分在协同工作）。做过Java Web开发的人都知道，Java Web中的Servlet程序在Servlet容器的支持下采用单实例多线程的工作模式，Servlet容器为你处理了并发问题。

误解和正解

最常见的对并发编程的误解有以下这些：

-并发总能改进性能（并发在CPU有很多空闲时间时能明显改进程序的性能，但当线程数量较多的时候，线程间频繁的调度切换反而会让系统的性能下降）
-编写并发程序无需修改原有的设计（目的与时机的解耦往往会对系统结构产生巨大的影响）
-在使用Web或EJB容器时不用关注并发问题（只有了解了容器在做什么，才能更好的使用容器）

下面的这些说法才是对并发客观的认识：

-编写并发程序会在代码上增加额外的开销
-正确的并发是非常复杂的，即使对于很简单的问题
-并发中的缺陷因为不易重现也不容易被发现
-并发往往需要对设计策略从根本上进行修改

并发编程的原则和技巧

单一职责原则

分离并发相关代码和其他代码（并发相关代码有自己的开发、修改和调优生命周期）。

限制数据作用域

两个线程修改共享对象的同一字段时可能会相互干扰，导致不可预期的行为，解决方案之一是构造临界区，但是必须限制临界区的数量。

使用数据副本

数据副本是避免共享数据的好方法，复制出来的对象只是以只读的方式对待。Java 5的java.util.concurrent包中增加一个名为CopyOnWriteArrayList的类，它是List接口的子类型，所以你可以认为它是ArrayList的线程安全的版本，它使用了写时复制的方式创建数据副本进行操作来避免对共享数据并发访问而引发的问题。

线程应尽可能独立

让线程存在于自己的世界中，不与其他线程共享数据。有过Java Web开发经验的人都知道，Servlet就是以单实例多线程的方式工作，和每个请求相关的数据都是通过Servlet子类的service方法（或者是doGet或doPost方法）的参数传入的。只要Servlet中的代码只使用局部变量，Servlet就不会导致同步问题。Spring MVC的控制器也是这么做的，从请求中获得的对象都是以方法的参数传入而不是作为类的成员，很明显Struts 2的做法就正好相反，因此Struts 2中作为控制器的Action类都是每个请求对应一个实例。

Java 5以前的并发编程

Java的线程模型建立在抢占式线程调度的基础上，也就是说：

所有线程可以很容易的共享同一进程中的对象。
能够引用这些对象的任何线程都可以修改这些对象。
为了保护数据，对象可以被锁住。

Java基于线程和锁的并发过于底层，而且使用锁很多时候都是很万恶的，因为它相当于让所有的并发都变成了排队等待。
在Java 5以前，可以用synchronized关键字来实现锁的功能，它可以用在代码块和方法上，表示在执行整个代码块或方法之前线程必须取得合适的锁。对于类的非静态方法（成员方法）而言，这意味这要取得对象实例的锁，对于类的静态方法（类方法）而言，要取得类的Class对象的锁，对于同步代码块，程序员可以指定要取得的是那个对象的锁。
不管是同步代码块还是同步方法，每次只有一个线程可以进入，如果其他线程试图进入（不管是同一同步块还是不同的同步块），JVM会将它们挂起（放入到等锁池中）。这种结构在并发理论中称为临界区（critical section）。这里我们可以对Java中用synchronized实现同步和锁的功能做一个总结：

只能锁定对象，不能锁定基本数据类型
被锁定的对象数组中的单个对象不会被锁定
同步方法可以视为包含整个方法的synchronized(this) { … }代码块
静态同步方法会锁定它的Class对象
内部类的同步是独立于外部类的
synchronized修饰符并不是方法签名的组成部分，所以不能出现在接口的方法声明中
非同步的方法不关心锁的状态，它们在同步方法运行时仍然可以得以运行
synchronized实现的锁是可重入的锁。

在JVM内部，为了提高效率，同时运行的每个线程都会有它正在处理的数据的缓存副本，当我们使用synchronzied进行同步的时候，真正被同步的是在不同线程中表示被锁定对象的内存块（副本数据会保持和主内存的同步，现在知道为什么要用同步这个词汇了吧），简单的说就是在同步块或同步方法执行完后，对被锁定的对象做的任何修改要在释放锁之前写回到主内存中；在进入同步块得到锁之后，被锁定对象的数据是从主内存中读出来的，持有锁的线程的数据副本一定和主内存中的数据视图是同步的。
在Java最初的版本中，就有一个叫volatile的关键字，它是一种简单的同步的处理机制，因为被volatile修饰的变量遵循以下规则：

变量的值在使用之前总会从主内存中再读取出来。
对变量值的修改总会在完成之后写回到主内存中。

使用volatile关键字可以在多线程环境下预防编译器不正确的优化假设（编译器可能会将在一个线程中值不会发生改变的变量优化成常量），但只有修改时不依赖当前状态（读取时的值）的变量才应该声明为volatile变量。
不变模式也是并发编程时可以考虑的一种设计。让对象的状态是不变的，如果希望修改对象的状态，就会创建对象的副本并将改变写入副本而不改变原来的对象，这样就不会出现状态不一致的情况，因此不变对象是线程安全的。Java中我们使用频率极高的String类就采用了这样的设计。

Java 5的并发编程

Doug Lea在Java 5中提供了他里程碑式的杰作java.util.concurrent包，它的出现让Java的并发编程有了更多的选择和更好的工作方式：

Executor ：具体Runnable任务的执行者。

ExecutorService ：一个线程池管理者，其实现类有多种，我会介绍一部分。我们能把Runnable,Callable提交到池中让其调度
Semaphore ：一个计数信号量
ReentrantLock ：一个可重入的互斥锁定 Lock，功能类似synchronized，但要强大的多。
Future ：是与Runnable,Callable进行交互的接口，比如一个线程执行结束后取返回的结果等等，还提供了cancel终止线程。
BlockingQueue ：阻塞队列。
CompletionService : ExecutorService的扩展，可以获得线程执行结果的
CountDownLatch ：一个同步辅助类，在完成一组正在其他线程中执行的操作之前，它允许一个或多个线程一直等待。
CyclicBarrier ：一个同步辅助类，它允许一组线程互相等待，直到到达某个公共屏障点
Future ：Future 表示异步计算的结果。
ScheduledExecutorService ：一个 ExecutorService，可安排在给定的延迟后运行或定期执行的命令。
接下来逐一介绍

newFixedThreadPool（固定大小线程池）
创建一个可重用固定线程集合的线程池，以共享的*队列方式来运行这些线程（只有要请求的过来，就会在一个队列里等待执行）。如果在关闭前的执行期间由于失败而导致任何线程终止，那么一个新线程将代替它执行后续的任务（如果需要）。

newCachedThreadPool（*线程池，可以进行自动线程回收）
创建一个可根据需要创建新线程的线程池，但是在以前构造的线程可用时将重用它们。对于执行很多短期异步任务的程序而言，这些线程池通常可提高程序性能。调用 execute 将重用以前构造的线程（如果线程可用）。如果现有线程没有可用的，则创建一个新线程并添加到池中。终止并从缓存中移除那些已有 60 秒钟未被使用的线程。因此，长时间保持空闲的线程池不会使用任何资源。注意，可以使用 ThreadPoolExecutor 构造方法创建具有类似属性但细节不同（例如超时参数）的线程池。

newSingleThreadExecutor（单个后台线程）
创建一个使用单个 worker 线程的 Executor，以*队列方式来运行该线程。（注意，如果因为在关闭前的执行期间出现失败而终止了此单个线程，那么如果需要，一个新线程将代替它执行后续的任务）。可保证顺序地执行各个任务，并且在任意给定的时间不会有多个线程是活动的。与其他等效的 newFixedThreadPool(1) 不同，可保证无需重新配置此方法所返回的执行程序即可使用其他的线程。

这些方法返回的都是ExecutorService对象，这个对象可以理解为就是一个线程池。也可直接使用ThreadPoolExecutor()来构造。可以像通用的线程池一样设置“最大线程数”、“最小线程数”和“空闲线程keepAlive的时间”。
Semaphore
一个计数信号量。从概念上讲，信号量维护了一个许可集合。如有必要，在许可可用前会阻塞每一个 acquire()，然后再获取该许可。每个 release() 添加一个许可，从而可能释放一个正在阻塞的获取者。但是，不使用实际的许可对象，Semaphore 只对可用许可的号码进行计数，并采取相应的行动。
Semaphore 通常用于限制可以访问某些资源（物理或逻辑的）的线程数目。例如，下面的类使用信号量控制对内容池的访问：
这里是一个实际的情况，大家排队上厕所，厕所只有两个位置，来了10个人需要排队。
```
import java.util.concurrent.ExecutorService;

import java.util.concurrent.Executors;

import java.util.concurrent.Semaphore;

public class MySemaphore extends Thread {
	private Semaphore position;
	private int id;

	public MySemaphore(int i, Semaphore s) {
		this.id = i;
		this.position = s;
	}

	public void run() {
		try {
			//有没有空厕所
			if (position.availablePermits() > 0) {
				System.out.println("顾客[" + this.id + "]进入厕所，有空位");
			}else {
				System.out.println("顾客[" + this.id + "]进入厕所，没空位，排队");
			}
			//获取到空厕所了
			position.acquire();
			System.out.println("顾客[" + this.id + "]获得坑位");
			//使用中...
			Thread.sleep((int) (Math.random() * 1000));
			System.out.println("顾客[" + this.id + "]使用完毕");
			//厕所使用完之后释放
			position.release();
		}catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}

	public static void main(String args[]) {
		ExecutorService list = Executors.newCachedThreadPool();
		Semaphore position = new Semaphore(2);//只有两个厕所
		//有十个人
		for (int i = 0; i < 10; i++) {
			list.submit(new MySemaphore(i + 1, position));
		}
		list.shutdown();
		position.acquireUninterruptibly(2);
		System.out.println("使用完毕，需要清扫了");
		position.release(2);
	}

}
```
ReentrantLock
ReentrantLock 将由最近成功获得锁定，并且还没有释放该锁定的线程所拥有。当锁定没有被另一个线程所拥有时，调用 lock 的线程将成功获取该锁定并返回。如果当前线程已经拥有该锁定，此方法将立即返回。可以使用 isHeldByCurrentThread() 和 getHoldCount() 方法来检查此情况是否发生。
此类的构造方法接受一个可选的公平参数。
当设置为 true时，在多个线程的争用下，这些锁定倾向于将访问权授予等待时间最长的线程。否则此锁定将无法保证任何特定访问顺序。
与采用默认设置（使用不公平锁定）相比，使用公平锁定的程序在许多线程访问时表现为很低的总体吞吐量（即速度很慢，常常极其慢），但是在获得锁定和保证锁定分配的均衡性时差异较小。不过要注意的是，公平锁定不能保证线程调度的公平性。因此，使用公平锁定的众多线程中的一员可能获得多倍的成功机会，这种情况发生在其他活动线程没有被处理并且目前并未持有锁定时。还要注意的是，未定时的 tryLock 方法并没有使用公平设置。因为即使其他线程正在等待，只要该锁定是可用的，此方法就可以获得成功。
建议总是立即实践，使用 try 块来调用 lock，在之前/之后的构造中，最典型的代码如下：
```
class X {
	private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
	// ...
	public void m() {
		lock.lock(); // block until condition holds
		try {
			// ... method body
		}finally {
			lock.unlock()
		}
	}
}
```
BlockingQueue
支持两个附加操作的 Queue，这两个操作是：检索元素时等待队列变为非空，以及存储元素时等待空间变得可用。
BlockingQueue 不接受 null 元素。试图 add、put 或 offer 一个 null 元素时，某些实现会抛出 NullPointerException。null 被用作指示 poll 操作失败的警戒值。
BlockingQueue 可以是限定容量的。它在任意给定时间都可以有一个 remainingCapacity，超出此容量，便无法无阻塞地 put 额外的元素。
没有任何内部容量约束的 BlockingQueue 总是报告 Integer.MAX_VALUE 的剩余容量。
BlockingQueue 实现主要用于生产者-使用者队列，但它另外还支持 Collection 接口。因此，举例来说，使用 remove(x) 从队列中移除任意一个元素是有可能的。
然而，这种操作通常不会有效执行，只能有计划地偶尔使用，比如在取消排队信息时。
BlockingQueue 实现是线程安全的。所有排队方法都可以使用内部锁定或其他形式的并发控制来自动达到它们的目的。
然而，大量的 Collection 操作（addAll、containsAll、retainAll 和 removeAll）没有必要自动执行，除非在实现中特别说明。
因此，举例来说，在只添加了 c 中的一些元素后，addAll(c) 有可能失败（抛出一个异常）。
BlockingQueue 实质上不支持使用任何一种“close”或“shutdown”操作来指示不再添加任何项。
这种功能的需求和使用有依赖于实现的倾向。例如，一种常用的策略是：对于生产者，插入特殊的 end-of-stream 或 poison 对象，并根据使用者获取这些对象的时间来对它们进行解释。
下面的例子演示了这个阻塞队列的基本功能。
```
import java.util.concurrent.BlockingQueue;

import java.util.concurrent.ExecutorService;

import java.util.concurrent.Executors;

import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;

public class MyBlockingQueue extends Thread {

	public static BlockingQueue<String> queue = new LinkedBlockingQueue<String>(3);
	private int index;

	public MyBlockingQueue(int i) {
		this.index = i;
	}

	public void run() {
		try {
			queue.put(String.valueOf(this.index));
			System.out.println("{" + this.index + "} in queue!");
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}

	public static void main(String args[]) {
		ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
		for (int i = 0; i < 10; i++) {
			service.submit(new MyBlockingQueue(i));
		}

		Thread thread = new Thread() {
			public void run() {
				try {
					while (true) {
						Thread.sleep((int) (Math.random() * 1000));
						if (MyBlockingQueue.queue.isEmpty())
							break;
						String str = MyBlockingQueue.queue.take();
						System.out.println(str + " has take!");
					}
				} catch (Exception e) {
					e.printStackTrace();
				}
			}
		};
		service.submit(thread);
		service.shutdown();
	}

}
```
---------------------执行结果-----------------
{0} in queue!
{1} in queue!
{2} in queue!
{3} in queue!
0 has take!
{4} in queue!
1 has take!
{6} in queue!
2 has take!
{7} in queue!
3 has take!
{8} in queue!
4 has take!
{5} in queue!
6 has take!
{9} in queue!
7 has take!
8 has take!
5 has take!
9 has take!
-----------------------------------------

CompletionService
我们现在在Java中使用多线程通常不会直接用Thread对象了，而是会用到java.util.concurrent包下的ExecutorService类来初始化一个线程池供我们使用。之前我一直习惯自己维护一个list保存submit的callable task所返回的Future对象。在主线程中遍历这个list并调用Future的get()方法取到Task的返回值。但是，我在很多地方会看到一些代码通过CompletionService包装ExecutorService，然后调用其take()方法去取Future对象。以前没研究过这两者之间的区别。今天看了源代码之后就明白了。这两者最主要的区别在于submit的task不一定是按照加入自己维护的list顺序完成的。
从list中遍历的每个Future对象并不一定处于完成状态，这时调用get()方法就会被阻塞住，如果系统是设计成每个线程完成后就能根据其结果继续做后面的事，这样对于处于list后面的但是先完成的线程就会增加了额外的等待时间。而CompletionService的实现是维护一个保存Future对象的BlockingQueue。只有当这个Future对象状态是结束的时候，才会加入到这个Queue中，take()方法其实就是Producer-Consumer中的Consumer。它会从Queue中取出Future对象，如果Queue是空的，就会阻塞在那里，直到有完成的Future对象加入到Queue中。
所以，先完成的必定先被取出。这样就减少了不必要的等待时间。ExecutorCompletionService 类提供了此方法的一个实现。
```
import java.util.concurrent.Callable;

import java.util.concurrent.CompletionService;

import java.util.concurrent.ExecutorCompletionService;

import java.util.concurrent.ExecutorService;

import java.util.concurrent.Executors;

public class MyCompletionService implements Callable<String> {
	private int id;
	public MyCompletionService(int i) {
		this.id = i;
	}

	public static void main(String[] args) throws Exception {
		ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
		CompletionService<String> completion = new ExecutorCompletionService<String>(service);
		for (int i = 0; i < 10; i++) {
			completion.submit(new MyCompletionService(i));
		}
		
		for (int i = 0; i < 10; i++) {
			System.out.println(completion.take().get());
		}
		service.shutdown();
	}

	public String call() throws Exception {
		Integer time = (int) (Math.random() * 1000);
		try {
			System.out.println(this.id + " start");
			Thread.sleep(time);
			System.out.println(this.id + " end");
		}catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		return this.id + ":" + time;
	}

}
```
CountDownLatch
一个同步辅助类，在完成一组正在其他线程中执行的操作之前，它允许一个或多个线程一直等待。
用给定的计数初始化 CountDownLatch。由于调用了 countDown() 方法，所以在当前计数到达零之前，await 方法会一直受阻塞。
之后，会释放所有等待的线程，await 的所有后续调用都将立即返回。这种现象只出现一次——计数无法被重置。如果需要重置计数，请考虑使用 CyclicBarrier。
CountDownLatch 是一个通用同步工具，它有很多用途。将计数 1 初始化的 CountDownLatch 用作一个简单的开/关锁存器，
或入口：在通过调用 countDown() 的线程打开入口前，所有调用 await 的线程都一直在入口处等待。
用 N 初始化的 CountDownLatch 可以使一个线程在 N 个线程完成某项操作之前一直等待，或者使其在某项操作完成 N 次之前一直等待。
CountDownLatch 的一个有用特性是，它不要求调用 countDown 方法的线程等到计数到达零时才继续，而在所有线程都能通过之前，它只是阻止任何线程继续通过一个 await。

下面的例子是别人写的，非常形象。
```
import java.util.concurrent.CountDownLatch;

import java.util.concurrent.ExecutorService;

import java.util.concurrent.Executors;

public class TestCountDownLatch {

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		// 开始的倒数锁
		final CountDownLatch begin = new CountDownLatch(1);
		// 结束的倒数锁
		final CountDownLatch end = new CountDownLatch(10);
		// 十名选手
		final ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(10);
		for (int index = 0; index < 10; index++) {
			final int NO = index + 1;
			Runnable run = new Runnable() {
				public void run() {
					try {
						begin.await();// 一直阻塞
						Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));
						System.out.println("No." + NO + " arrived");
					} catch (InterruptedException e) {
					} finally {
						end.countDown();
					}
				}
			};
			exec.submit(run);
		}
		System.out.println("Game Start");
		begin.countDown();
		end.await();
		System.out.println("Game Over");
		exec.shutdown();
	}
}
```
CountDownLatch最重要的方法是countDown()和await()，前者主要是倒数一次，后者是等待倒数到0，如果没有到达0，就只有阻塞等待了。

CyclicBarrier
一个同步辅助类，它允许一组线程互相等待，直到到达某个公共屏障点 (common barrier point)。
在涉及一组固定大小的线程的程序中，这些线程必须不时地互相等待，此时 CyclicBarrier 很有用。因为该 barrier 在释放等待线程后可以重用，所以称它为循环的 barrier。
CyclicBarrier 支持一个可选的 Runnable 命令，在一组线程中的最后一个线程到达之后（但在释放所有线程之前），该命令只在每个屏障点运行一次。若在继续所有参与线程之前更新共享状态，此屏障操作很有用。
示例用法：下面是一个在并行分解设计中使用 barrier 的例子，很经典的旅行团例子：
```
import java.text.SimpleDateFormat;

import java.util.Date;

import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;

import java.util.concurrent.CyclicBarrier;

import java.util.concurrent.ExecutorService;

import java.util.concurrent.Executors;

public class TestCyclicBarrier {

	// 徒步需要的时间: Shenzhen, Guangzhou, Shaoguan, Changsha, Wuhan

	private static int[] timeWalk = { 5, 8, 15, 15, 10 };
	// 自驾游
	private static int[] timeSelf = { 1, 3, 4, 4, 5 };
	// 旅游大巴
	private static int[] timeBus = { 2, 4, 6, 6, 7 };

	static String now() {
		SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss");
		return sdf.format(new Date()) + ": ";

	}

	static class Tour implements Runnable {

		private int[] times;
		private CyclicBarrier barrier;
		private String tourName;

		public Tour(CyclicBarrier barrier, String tourName, int[] times) {
			this.times = times;
			this.tourName = tourName;
			this.barrier = barrier;
		}

		public void run() {
			try {
				Thread.sleep(times[0] * 1000);
				System.out.println(now() + tourName + " Reached Shenzhen");
				barrier.await();
				Thread.sleep(times[1] * 1000);
				System.out.println(now() + tourName + " Reached Guangzhou");
				barrier.await();
				Thread.sleep(times[2] * 1000);
				System.out.println(now() + tourName + " Reached Shaoguan");
				barrier.await();
				Thread.sleep(times[3] * 1000);
				System.out.println(now() + tourName + " Reached Changsha");
				barrier.await();
				Thread.sleep(times[4] * 1000);
				System.out.println(now() + tourName + " Reached Wuhan");
				barrier.await();
			} catch (InterruptedException e) {
			} catch (BrokenBarrierException e) {
			}
		}
	}

	public static void main(String[] args) {
		// 三个旅行团
		CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3);
		ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(3);
		exec.submit(new Tour(barrier, "WalkTour", timeWalk));
		exec.submit(new Tour(barrier, "SelfTour", timeSelf));
		// 当我们把下面的这段代码注释后，会发现，程序阻塞了，无法继续运行下去。
		exec.submit(new Tour(barrier, "BusTour", timeBus));
		exec.shutdown();
	}

}
```
CyclicBarrier最重要的属性就是参与者个数，另外最要方法是await()。当所有线程都调用了await()后，就表示这些线程都可以继续执行，否则就会等待。

Future
Future 表示异步计算的结果。它提供了检查计算是否完成的方法，以等待计算的完成，并检索计算的结果。
计算完成后只能使用 get 方法来检索结果，如有必要，计算完成前可以阻塞此方法。取消则由 cancel 方法来执行。
还提供了其他方法，以确定任务是正常完成还是被取消了。一旦计算完成，就不能再取消计算。
如果为了可取消性而使用 Future但又不提供可用的结果，则可以声明 Future<?> 形式类型、并返回 null 作为基础任务的结果。
这个我们在前面CompletionService已经看到了，这个Future的功能，而且这个可以在提交线程的时候被指定为一个返回对象的。
看下面的例子：
```
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;
public class MyFutureTask {
	/**
	 * @param args
	 * @throws InterruptedException 
	 * @throws ExecutionException
	 * @throws InterruptedException
	 * @throws ExecutionException 
	 */
	public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
		
		final ExecutorService exe=Executors.newFixedThreadPool(3);
		Callable<String> call=new Callable<String>(){
			public String call() throws InterruptedException {
				return "Thread is finished";
			}
		};
		Future<String> task=exe.submit(call);
		String obj=task.get();
		System.out.println(obj+"进程结束");
		System.out.println("总进程结束");
		exe.shutdown();
	}
}
class MyThreadTest implements Runnable {
	private String str;
	public MyThreadTest(String str) {
		this.str = str;
	}
	public void run() {
		this.setStr("allen"+str);
	}
	public void addString(String str) {
		this.str = "allen:" + str;
	}
	public String getStr() {
		return str;
	}
	public void setStr(String str) {
		this.str = str;
	}
}
```
ScheduledExecutorService
一个 ExecutorService，可安排在给定的延迟后运行或定期执行的命令。
schedule 方法使用各种延迟创建任务，并返回一个可用于取消或检查执行的任务对象。scheduleAtFixedRate 和 scheduleWithFixedDelay 方法创建并执行某些在取消前一直定期运行的任务。
用 Executor.execute(java.lang.Runnable) 和 ExecutorService 的 submit 方法所提交的命令，通过所请求的 0 延迟进行安排。
schedule 方法中允许出现 0 和负数延迟（但不是周期），并将这些视为一种立即执行的请求。
所有的 schedule 方法都接受相对延迟和周期作为参数，而不是绝对的时间或日期。将以 Date 所表示的绝对时间转换成要求的形式很容易。
例如，要安排在某个以后的日期运行，可以使用：schedule(task, date.getTime() - System.currentTimeMillis(), TimeUnit.MILLISECONDS)。
但是要注意，由于网络时间同步协议、时钟漂移或其他因素的存在，因此相对延迟的期满日期不必与启用任务的当前 Date 相符。
Executors 类为此包中所提供的 ScheduledExecutorService 实现提供了便捷的工厂方法。

下面的例子也是网上比较流行的。
```
import static java.util.concurrent.TimeUnit.SECONDS;

import java.util.Date;

import java.util.concurrent.Executors;

import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;

import java.util.concurrent.ScheduledFuture;

public class TestScheduledThread {
	public static void main(String[] args) {
		final ScheduledExecutorService scheduler = Executors.newScheduledThreadPool(2);
		final Runnable beeper = new Runnable() {
			int count = 0;
			public void run() {
				System.out.println(new Date() + " beep " + (++count));
			}
		};

		// 1秒钟后运行，并每隔2秒运行一次
		final ScheduledFuture beeperHandle = scheduler.scheduleAtFixedRate(beeper, 1, 2, SECONDS);
		// 2秒钟后运行，并每次在上次任务运行完后等待5秒后重新运行
		final ScheduledFuture beeperHandle2 = scheduler.scheduleWithFixedDelay(beeper, 2, 5, SECONDS);
		// 30秒后结束关闭任务，并且关闭Scheduler
		scheduler.schedule(new Runnable() {
			public void run() {
				beeperHandle.cancel(true);
				beeperHandle2.cancel(true);
				scheduler.shutdown();
			}

		}, 30, SECONDS);

	}

}

另外，还有以下改进：
```
1. 各种特定用途的容器，方便线程之间的通信。如BlockingQueue，DelayQueue，ConcurrentHashMap，CopyOnWriteArrayList等。

2. 线程安全的基本变量类，在包java.util.concurrent.atomic中提供。

3. 计时。TimeUnit类为指定和控制基于超时的操作提供了多重粒度（包括纳秒级）。以代替简陋的Thread.sleep。

java并发6-小结 Executors Semaphore ReentrantLock BlockingQueue CompletionService CountDownLatch CyclicBarrier Future ScheduledExecutorService

为什么需要并发

误解和正解

并发编程的原则和技巧

单一职责原则

限制数据作用域

使用数据副本

线程应尽可能独立

Java 5以前的并发编程

Java 5的并发编程

Semaphore

ReentrantLock

BlockingQueue

CompletionService

CountDownLatch

CyclicBarrier

Future

ScheduledExecutorService

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