3. Scheduled Executor Service (31-40)

ScheduledExecutorServiceは、特定の時間遅延後、または定期的にタスクを実行するための仕組みです。Java Gold試験では、特に**「実行間隔の計算方法の違い」**が非常によく狙われます。

31番から40番まで、全項目をサンプルコードと共に解説します。

31. ScheduledExecutorServiceの生成¶

Executorsクラスのファクトリメソッドを使用して生成します。

Java

// スレッド数を指定して生成。内部的にタイマー用のスレッドを持つ
ScheduledExecutorService scheduler = Executors.newScheduledThreadPool(2);

32. schedule(Callable/Runnable, delay, unit)¶

タスクを**1回だけ**、指定した時間経過後に実行します。

Java

// 5秒後に実行
ScheduledFuture<String> future = scheduler.schedule(
    () -> "Task Finished", 
    5, 
    TimeUnit.SECONDS
);
// Futureを通して結果の取得やキャンセルが可能

33 & 35. scheduleAtFixedRate（固定レート実行）¶

タスクの**開始時間**を基準にして、一定の間隔で実行を繰り返します。

Java

// 第2引数: 初回実行までの遅延, 第3引数: 実行間隔
scheduler.scheduleAtFixedRate(
    () -> System.out.println("Start fixed rate"), 
    1, // 1秒後に初回実行
    3, // その後、3秒ごとに実行開始
    TimeUnit.SECONDS
);

sequenceDiagram
    participant Timer as スケジューラ
    participant Task as タスク実行

    Note over Timer, Task: period = 10秒, 処理時間 = 5秒 の場合

    Timer->>Task: 00:00 実行開始 (1回目)
    activate Task
    Task-->>Timer: 00:05 完了
    deactivate Task

    Note over Timer: 次回は 00:00 + 10秒 = 00:10

    Timer->>Task: 00:10 実行開始 (2回目)
    activate Task
    Task-->>Timer: 00:15 完了
    deactivate Task

sequenceDiagram
    participant CPU
    Note over CPU: Period = 5s, Delay = 0s
    CPU->>CPU: タスク1開始 (0s)
    activate CPU
    Note right of CPU: 実行時間: 2s
    CPU-->>CPU: タスク1終了 (2s)
    deactivate CPU
    Note over CPU: 待機: 3s
    CPU->>CPU: タスク2開始 (5s)
    activate CPU
    Note right of CPU: 実行時間: 2s
    CPU-->>CPU: タスク2終了 (7s)
    deactivate CPU

35. 試験ポイント: もしタスクの処理時間が「実行間隔」より長い場合、次のタスクは前のタスクが終わるのを待ってから即座に開始されます。並列には走りません。

34. scheduleWithFixedDelay（固定遅延実行）¶

前のタスクが**終了した時間**を基準にして、一定の待機時間を置いて実行を繰り返します。

Java

scheduler.scheduleWithFixedDelay(
    () -> {
        System.out.println("Processing...");
        // 処理自体に時間がかかっても、終わってからカウントが始まる
    }, 
    1, // 1秒後に初回実行
    3, // 終了後、3秒休んでから次を開始
    TimeUnit.SECONDS
);

sequenceDiagram
    participant Timer as スケジューラ
    participant Task as タスク実行

    Note over Timer, Task: delay = 10秒, 処理時間 = 5秒 の場合

    Timer->>Task: 00:00 実行開始 (1回目)
    activate Task
    Task-->>Timer: 00:05 完了
    deactivate Task

    Note over Timer: 完了から10秒待機

    Timer->>Task: 00:15 実行開始 (2回目)
    activate Task
    Task-->>Timer: 00:20 完了
    deactivate Task

sequenceDiagram
    participant CPU
    Note over CPU: Delay = 5s
    CPU->>CPU: タスク1開始 (0s)
    activate CPU
    Note right of CPU: 実行時間: 2s
    CPU-->>CPU: タスク1終了 (2s)
    deactivate CPU
    Note over CPU: 常に5s待機
    CPU->>CPU: タスク2開始 (7s)
    activate CPU
    Note right of CPU: 実行時間: 2s
    CPU-->>CPU: タスク2終了 (9s)
    deactivate CPU

36. 例外発生時の挙動¶

試験で非常に重要なポイントです。

定期実行タスク（FixedRate / FixedDelay）の実行中に例外が発生すると、**その後のスケジュールはすべて停止**します。
エラーが起きても継続させたい場合は、タスク内部を try-catch で囲む必要があります。

37-40. 管理と終了¶

定期タスクは明示的に止めない限り走り続けます。

Java

// 37. cancel(): ScheduledFutureを使って特定のタスクを止める
future.cancel(false);

// 38. shutdown(): 新規タスクを拒否し、現在実行中のスケジュールを終えて停止
scheduler.shutdown();

// 39. 定期タスクの戻り値
// 定期タスクには Callable は使えず Runnable のみ。
// そのため Future.get() を呼んでも結果は常に null。

// 40. 実行時間の単位 (TimeUnit)
// SECONDS, MINUTES, HOURS, MILLISECONDS などが指定可能

💡 Java Gold 試験対策の「ひっかけ」まとめ¶

FixedRate vs FixedDelay の図解問題:
- FixedRate: 「開始時刻」から計算。タスクが重なると詰まって実行される。
- FixedDelay: 「終了時刻」から計算。常に一定の「休み時間」が確保される。
戻り値の型:
- schedule（1回限り）は Callable を受け取れる。
- scheduleAtFixedRate / WithFixedDelay は Runnable しか受け取れない。
例外による停止: 「コード内の例外がキャッチされていない場合、3回目の実行はどうなるか？」という問いに対し、「実行されない」と答えられるようにしましょう。

次は、スレッドセーフなデータの器である 「41-55. スレッドセーフなコレクション」 に進みますか？ ConcurrentHashMap など、実務でも必須の知識が登場します。