Java预定执行程序的准确性

Question

我在使用Java预定执行程序时遇到了一个特殊问题,并且想知道我所经历的是否正常.

我需要安排以5秒的预定义速率执行的任务.预计这些任务将不时需要超过5秒的时间执行,但是当运行它们的时间低于5秒时,备份的任务列表应该快速连续运行以赶上.当运行的任务,重要的是要知道什么是原定的执行时间(考虑scheduledExecutionTime()中java.util.TimerTask).最后,我需要跟踪预定时间和实际时间之间的差异,以确定时间表"漂移"的时间和数量.

到目前为止,我已经使用Java执行器实现了所有这些,下面的类说明了一般的想法:

public class ExecutorTest {
    public static final long PERIOD = 5000;

    public static void main(String[] args) {
        Executors.newSingleThreadScheduledExecutor().scheduleAtFixedRate(
                new Command(), 0, PERIOD, TimeUnit.MILLISECONDS);
    }

    private static final class Command implements Runnable {
        long timestamp = 0;

        public void run() {
            long now = System.currentTimeMillis();

            if (timestamp == 0) {
                timestamp = now;
            }

            // Drift is the difference between scheduled time and execution time
            long drift = now - timestamp;

            String format = "Ran at %1$tF %<tT,%<tL; drift: %2$dms";
            System.out.println(String.format(format, now, drift));

            timestamp += PERIOD;
        }
    }
}

运行上面列出的代码表明漂移(理想情况下应该尽可能接近0)波动多达几秒钟,其结果是任务过早或过晚执行.我已经根据运行结果创建了一个图表大约150分钟:

所以我的第一个问题是这是否正常.我的环境包括32位Windows XP和Java 1.5更新21(尽管Java 6更新22产生类似的结果).

第二个问题是,是否有一种简单的方法可以减少漂移量.如果我使用简单java.util.Timer甚至只是简单Thread.sleep(),漂移是不存在的.

最后,在使用预定执行程序时,是否有更好的方法来跟踪计划执行时间？

Answer 1

计划的执行程序服务使用System.nanoTime,它不会像currentTimeMillis那样漂移.除非您在具有多个CPU插槽的XP系统上运行.在XP中有一个错误,OS调用System.nanoTime()使用的是套接字之间不一致的,所以当线程切换它运行的套接字时,你可以期待看到这种情况.(这在Vista/7上不是问题)

在具有一个插槽的Linux系统上,程序报告0 - 3 ms漂移.

试试这个程序.

public static void main(String... args) throws Exception {
    long start = System.nanoTime();
    long time = start;
    while(time < start + 3e10) {
        long now = System.nanoTime();
        if (now < time || now > time + 50000) {
            System.out.println(now - time);
            now = System.nanoTime();
        }
        time = now;
    }
}

在i7系统上,我看到大约10次跳跃,最多2 ms.如果我使用机器,我会看到更多.我期望你可能看到的是大的消极和积极的时间.