最近新接手的项目里大量使用了ScheduledThreadPoolExecutor类去执行一些定时任务，之前一直没有机会研究这个类的源码，这次趁着机会好好研读一下。
该类主要还是基于ThreadPoolExecutor类进行二次开发，所以对Java线程池执行过程还不了解的同学建议先看看我之前的文章。
当面试官问Java线程池时，你应该知道些什么？
与ThreadPoolExecutor不同，向ScheduledThreadPoolExecutor中提交任务的时候，任务被包装成ScheduledFutureTask对象加入延迟队列并启动一个woker线程。
用户提交的任务加入延迟队列时，会按照执行时间进行排列，也就是说队列头的任务是需要最早执行的。而woker线程会从延迟队列中获取任务，如果已经到了任务的执行时间，则开始执行。否则阻塞等待剩余延迟时间后再尝试获取任务。
任务执行完成以后，如果该任务是一个需要周期性反复执行的任务，则计算好下次执行的时间后会重新加入到延迟队列中。
二、源码深入分析首先看下ScheduledThreadPoolExecutor类的几个构造函数：
public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) { super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, NANOSECONDS, new DelayedWorkQueue()); } public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize, ThreadFactory threadFactory) { super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, NANOSECONDS, new DelayedWorkQueue(), threadFactory); } public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize, RejectedExecutionHandler handler) { super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, NANOSECONDS, new DelayedWorkQueue(), handler); } public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize, ThreadFactory threadFactory, RejectedExecutionHandler handler) { super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, NANOSECONDS, new DelayedWorkQueue(), threadFactory, handler); }注：这里构造函数都是使用super，其实就是ThreadPoolExecutor的构造函数
这里有三点需要注意：
使用DelayedWorkQueue作为阻塞队列，并没有像ThreadPoolExecutor类一样开放给用户进行自定义设置。该队列是ScheduledThreadPoolExecutor类的核心组件，后面详细介绍。
这里没有向用户开放maximumPoolSize的设置，原因是DelayedWorkQueue中的元素在大于初始容量16时，会进行扩容，也就是说队列不会装满，maximumPoolSize参数即使设置了也不会生效。
worker线程没有回收时间，原因跟第2点一样，因为不会触发回收操作。所以这里的线程存活时间都设置为0。
再次说明：上面三点的理解需要先了解ThreadPoolExecutor的知识点。
当我们创建出一个调度线程池以后，就可以开始提交任务了。这里依次分析一下三个常用API的源码：
首先是schedule方法，该方法是指任务在指定延迟时间到达后触发，只会执行一次。
public ScheduledFuture<?> schedule(Runnable command, long delay, TimeUnit unit) { //参数校验 if (command == null || unit == null) throw new NullPointerException(); //这里是一个嵌套结构，首先把用户提交的任务包装成ScheduledFutureTask //然后在调用decorateTask进行包装，该方法是留给用户去扩展的，默认是个空方法 RunnableScheduledFuture<?> t = decorateTask(command, new ScheduledFutureTask<Void>(command, null, triggerTime(delay, unit))); //包装好任务以后，就进行提交了 delayedExecute(t); return t; }重点看一下提交任务的源码：
private void delayedExecute(RunnableScheduledFuture<?> task) { //如果线程池已经关闭，则使用拒绝策略把提交任务拒绝掉 if (isShutdown()) reject(task); else { //与ThreadPoolExecutor不同，这里直接把任务加入延迟队列 super.getQueue().add(task); //如果当前状态无法执行任务，则取消 if (isShutdown() && !canRunInCurrentRunState(task.isPeriodic()) && remove(task)) task.cancel(false); else //这里是增加一个worker线程，避免提交的任务没有worker去执行 //原因就是该类没有像ThreadPoolExecutor一样，woker满了才放入队列 ensurePrestart(); } }这里的关键点其实就是super.getQueue().add(task)行代码，ScheduledThreadPoolExecutor类在内部自己实现了一个基于堆数据结构的延迟队列。add方法最终会落到offer方法中，一起看下：
public boolean offer(Runnable x) { //参数校验 if (x == null) throw new NullPointerException(); RunnableScheduledFuture<?> e = (RunnableScheduledFuture<?>)x; final ReentrantLock lock = this.lock; lock.lock(); try { //查看当前元素数量，如果大于队列长度则进行扩容 int i = size; if (i >= queue.length) grow(); //元素数量加1 size = i + 1; //如果当前队列还没有元素，则直接加入头部 if (i == 0) { queue[0] = e; //记录索引 setIndex(e, 0); } else { //把任务加入堆中，并调整堆结构，这里就会根据任务的触发时间排列 //把需要最早执行的任务放在前面 siftUp(i, e); } //如果新加入的元素就是队列头，这里有两种情况 //1.这是用户提交的第一个任务 //2.新任务进行堆调整以后，排在队列头 if (queue[0] == e) { //这个变量起优化作用，后面说 leader = null; //加入元素以后，唤醒worker线程 available.signal(); } } finally { lock.unlock(); } return true; }