使用ScheduledExecutorService结合volatile变量、CyclicBarrier和BlockingQueue实现线程间定时协作,通过定时调度与同步工具确保多线程按需协调执行任务。

在Java中实现线程间定时任务协作,核心是结合定时调度机制与线程通信手段,确保多个线程能按预定时间协调执行任务。常用方式是使用ScheduledExecutorService进行任务调度,并通过volatile变量、CountDownLatch、CyclicBarrier或BlockingQueue等工具实现线程间的协作与状态同步。
使用ScheduledExecutorService调度定时任务
ScheduledExecutorService 是Java并发包中用于执行定时或周期性任务的核心接口。它可以在指定延迟后运行任务,或以固定频率重复执行。
示例:启动一个每2秒执行一次的任务
ScheduledExecutorService scheduler = Executors.newScheduledThreadPool(2); <p>Runnable task = () -> { System.out.println("执行定时任务 - " + Thread.currentThread().getName()); };</p><p>scheduler.scheduleAtFixedRate(task, 0, 2, TimeUnit.SECONDS);</p><p><span>立即学习</span>“<a href="https://pan.quark.cn/s/c1c2c2ed740f" style="text-decoration: underline !important; color: blue; font-weight: bolder;" rel="nofollow" target="_blank">Java免费学习笔记(深入)</a>”;</p>
通过共享状态实现线程协作
多个定时任务可能需要根据某个条件协同工作。例如,一个线程等待另一个线程完成初始化后再开始执行。这时可使用volatile变量或AtomicBoolean作为标志位。
private volatile boolean isInitialized = false; <p>// 初始化线程 scheduler.schedule(() -> { // 模拟初始化操作 System.out.println("正在初始化..."); try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) {} isInitialized = true; }, 0, TimeUnit.SECONDS);</p><p>// 工作线程(轮询检查) scheduler.scheduleAtFixedRate(() -> { if (isInitialized) { System.out.println("开始执行业务逻辑"); } else { System.out.println("等待初始化完成..."); } }, 0, 1, TimeUnit.SECONDS);</p>
使用CyclicBarrier实现多线程同步触发
当多个定时任务需要在特定时间点“会合”并同时执行时,CyclicBarrier非常适用。它可以阻塞一组线程,直到达到预设数量才一起释放。
示例:两个定时任务在每5秒时同步执行
CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(2, () -> { System.out.println("【同步点】两个任务已就绪,开始协同处理"); }); <p>Runnable worker1 = () -> { System.out.println("任务1 到达同步点"); try { barrier.await(); } catch (Exception e) {} };</p><p>Runnable worker2 = () -> { System.out.println("任务2 到达同步点"); try { barrier.await(); } catch (Exception e) {} };</p><p>scheduler.scheduleAtFixedRate(worker1, 0, 5, TimeUnit.SECONDS); scheduler.scheduleAtFixedRate(worker2, 2, 5, TimeUnit.SECONDS); // 延迟2秒启动,但周期对齐</p>
利用BlockingQueue传递定时消息
一个线程生成定时事件,另一个线程消费这些事件,适合解耦生产者与消费者。使用BlockingQueue可安全地跨线程传递数据。
BlockingQueue<String> queue = new LinkedBlockingQueue<>(); <p>// 生产者:定时放入消息 scheduler.scheduleAtFixedRate(() -> { queue.offer("event-" + System.currentTimeMillis()); }, 0, 3, TimeUnit.SECONDS);</p><p>// 消费者:单独线程处理消息 new Thread(() -> { while (!Thread.interrupted()) { try { String event = queue.take(); // 阻塞等待 System.out.println("处理事件: " + event); } catch (InterruptedException e) { break; } } }).start();</p>
基本上就这些。关键是根据协作需求选择合适的同步机制,配合ScheduledExecutorService实现精确的定时控制。避免使用过重的锁,优先考虑轻量级并发工具类。


