一、創建SpringBoot定時任務

此文章在SpringBoot框架的基礎上，創建SpringBoot定時任務，對於搭建SpringBoot框架可以閱讀我的相關文章，也可以直接到Spring官網下載相關代碼，在此不做贅述，直接上定時任務相關代碼。

定時任務類：

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.scheduling.annotation.Scheduled;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

@Component
public class ScheduledTasks {

    private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(ScheduledTasks.class);

    private static final SimpleDateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss");

    // 每隔5s執行一次
    @Scheduled(fixedRate = 5000)
    public void reportCurrentTime() {
        log.info("The time is now {}", dateFormat.format(new Date()));
    }
}

SpringBoot啓動類

@SpringBootApplication
@EnableScheduling
public class MyApplication {
    public static void main(String[] args) {
        Logger logger = LoggerFactory.getLogger(MyApplication.class);
        try {
            SpringApplication.run(MyApplication.class);
            logger.info("springBoot啓動成功...");
        } catch (Exception e) {
            logger.info("SpringBoot啓動失敗...");
        }
    }
}

以上代碼是從官網Copy來的，是不是發現創建一個定時任務簡直不要太簡單？其實總的來說就兩個註解而已：@EnableScheduling、@Scheduled

下邊來剖析下SpringBoot定時任務的相關的一些註解

1、@SpringBootApplication啓動

之前用戶使用的是3個註解註解他們的main類。分別是@Configuration，@EnableAutoConfiguration，@ComponentScan。由於這些註解一般都是一起使用，springboot提供了一個統一的註解@SpringBootApplication。

@SpringBootApplication = (默認屬性)@Configuration + @EnableAutoConfiguration + @ComponentScan。

（1）@Configuration

提到@Configuration就要提到他的搭檔@Bean。使用這兩個註解就可以創建一個簡單的spring配置類，可以用來替代相應的xml配置文件。

<beans> 
    <bean id = "car" class="com.test.Car"> 
        <property name="wheel" ref = "wheel"></property> 
    </bean> 
    <bean id = "wheel" class="com.test.Wheel"></bean> 
</beans>

相當於

@Configuration 
public class Conf { 
    @Bean 
    public Car car() { 
        Car car = new Car(); 
        car.setWheel(wheel()); 
        return car; 
    } 
    @Bean  
    public Wheel wheel() { 
        return new Wheel(); 
    } 
}

@Configuration的註解類標識這個類可以使用Spring IOC容器作爲bean定義的來源。@Bean註解告訴Spring，一個帶有@Bean的註解方法將返回一個對象，該對象應該被註冊爲在Spring應用程序上下文中的bean。

（2）@EnableAutoConfiguration

能夠自動配置spring的上下文，試圖猜測和配置你想要的bean類，通常會自動根據你的類路徑和你的bean定義自動配置。

（3）@ComponentScan

會自動掃描指定包下的全部標有@Component的類，並註冊成bean，當然包括@Component下的子註解@Service，@Repository，@Controller。

2、@EnableScheduling + @Scheduled 開啓定時任務

（1）@EnableScheduling

@EnableScheduling 在配置類上使用，開啓計劃任務的支持，沒有它，什麼都無法安排。

注：這個註解無論放在哪個類上，只要能檢索到@Scheduled，就能開啓定時任務。

註解源碼：

@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Import({SchedulingConfiguration.class})
@Documented
public @interface EnableScheduling {
}

SchedulingConfiguration.class 類實現了Spring 的任務調度框架級功能。該配置類僅僅是定義了ScheduledAnnotationBeanPostProcessor 的實例。

其中SchedulingConfiguration.class 源碼：

@Configuration
@Role(2)
public class SchedulingConfiguration {
    public SchedulingConfiguration() {
    }

    @Bean(
        name = {"org.springframework.context.annotation.internalScheduledAnnotationProcessor"}
    )
    @Role(2)
    public ScheduledAnnotationBeanPostProcessor scheduledAnnotationProcessor() {
        return new ScheduledAnnotationBeanPostProcessor();
    }
}

（2）@Scheduled

@Scheduled 用來在方法上申明這是一個計劃任務，包括cron，fixDelay，fixRate等類型（需先開啓計劃任務的支持）。

使用fixedRate屬性每隔固定時間執行，使用cron屬性可按照指定時間執行（cron是UNIX和類UNIX(Linux)系統下的定時任務）。

源碼如下：

@Target({ElementType.METHOD, ElementType.ANNOTATION_TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Repeatable(Schedules.class)
public @interface Scheduled {
    String CRON_DISABLED = "-";

    String cron() default "";

    String zone() default "";

    long fixedDelay() default -1L;

    String fixedDelayString() default "";

    long fixedRate() default -1L;

    String fixedRateString() default "";

    long initialDelay() default -1L;

    String initialDelayString() default "";
}

cron 是設置定時執行的表達式，如 0 0/5 * * * ?每隔五分鐘執行一次
zone 表示執行時間的時區，如"GMT+8"，GMT是世界標準時間（格林威治時間），"GMT+8"表示東八區，即北京時間。
fixedDelay 和 fixedDelayString 一個固定延遲時間執行，上個任務完成後，延遲多久執行
fixedRate 和 fixedRateString 一個固定頻率執行，上個任務開始後多長時間後開始執行
initialDelay 和 initialDelayString 表示一個初始延遲時間，第一次被調用前延遲的時間

（3）cron表達式

秒、分、時、日、月、周、年

cron表達式，有專門的語法，而且感覺有點繞人，不過簡單來說，大家記住一些常用的用法即可，特殊的語法可以單獨去查。
cron一共有7位，但是最後一位是年，可以留空，所以我們可以寫6位。

* 第一位，表示秒，取值0-59
* 第二位，表示分，取值0-59
* 第三位，表示小時，取值0-23
* 第四位，日期天/日，取值1-31
* 第五位，日期月份，取值1-12
* 第六位，星期，取值1-7，星期一，星期二...，注：不是第1周，第二週的意思
          另外：1表示星期天，2表示星期一。
* 第7爲，年份，可以留空，取值1970-2099

cron中，還有一些特殊的符號，含義如下：

(*)星號：可以理解爲每的意思，每秒，每分，每天，每月，每年...
(?)問號：問號只能出現在日期和星期這兩個位置。
(-)減號：表達一個範圍，如在小時字段中使用“10-12”，則表示從10到12點，即10,11,12
(,)逗號：表達一個列表值，如在星期字段中使用“1,2,4”，則表示星期一，星期二，星期四
(/)斜槓：如：x/y，x是開始值，y是步長，比如在第一位（秒） 0/15就是，從0秒開始，每15秒，最後就是0，15，30，45，60    另：*/y，等同於0/y

corn表達式示例：

0 0 3 * * ?     每天3點執行
0 5 3 * * ?     每天3點5分執行
0 5 3 ? * *     每天3點5分執行，與上面作用相同
0 5/10 3 * * ?  每天3點的 5分，15分，25分，35分，45分，55分這幾個時間點執行
0 10 3 ? * 1    每週星期天，3點10分 執行，注：1表示星期天    
0 10 3 ? * 1#3  每個月的第三個星期，星期天 執行，#號只能出現在星期的位置

二、常見問題

1、單線程任務丟失，轉爲異步線程池

默認的 ConcurrentTaskScheduler 計劃執行器採用Executors.newSingleThreadScheduledExecutor() 實現單線程的執行器。因此，對同一個調度任務的執行總是同一個線程。如果任務的執行時間超過該任務的下一次執行時間，則會出現任務丟失，跳過該段時間的任務。上述問題有以下解決辦法：

採用異步的方式執行調度任務，配置 Spring 的 @EnableAsync，在執行定時任務的方法上標註 @Async 配置任務執行池，線程池大小 n 的數量爲：單個任務執行所需時間 / 任務執行的間隔時間。如下：

//每30秒執行一次
   @Async("taskExecutor")
   @Scheduled(fixedRate = 1000 * 3)
   public void reportCurrentTime(){
       System.out.println ("線程" + Thread.currentThread().getName() + "開始執行定時任務===&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&7&&&====》"
               + new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").format(new Date()));
       long start = System.currentTimeMillis();
       Future<Boolean> isOk1;
       Future<Boolean> isOk2;
       ...省略...

2、關於分佈式情況下，重複執行的問題（兩種方案）

（1）使用redis分佈式鎖

可以使用redis的分佈式鎖保證spring schedule集羣只執行一次。 redis分佈式鎖是通過setnx命令實現的。該命令的作用是，當往redis中存入一個值時，會先判斷該值對應的key是否存在，如果存在則返回0，如果不存在，則將該值存入redis並返回1。（但是在分佈式跨時區部署的時候，依然無法避免重複執行）

@Component
@Configuration
@EnableScheduling
public class AutoConvertTask {
    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(AutoConvertTask.class);
 
    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;
 
    private static final String LOCK = "task-job-lock";
 
    private static final String KEY = "tasklock";
 
    @Scheduled(cron = "0 0 0 * * ? ")
    public void autoConvertJob() {
        boolean lock = false;
        try {
            lock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(KEY, LOCK);
            logger.info("是否獲取到鎖:" + lock);
            if (lock) {
                List<GameHistory> historyList = historyService.findTenDaysAgoUntreated();
                for (GameHistory history : historyList) {
                    update(history);
                }
            } else {
                logger.info("沒有獲取到鎖，不執行任務!");
                return;
            }
        } finally {
            if (lock) {
                redisTemplate.delete(KEY);
                logger.info("任務結束，釋放鎖!");
            } else {
                logger.info("沒有獲取到鎖，無需釋放鎖!");
            }
        }
 
    }
}

（2）使用shedlock將spring schedule上鎖

可以通過使用shedlock將spring schedule上鎖。詳細見：https://segmentfault.com/a/1190000011975027

3、服務器宕機之後，丟失的任務如何補償？　

可以將每次的任務執行時間緩在redis裏，下次執行任務的時候都取出該時間，判斷是否爲上一個週期，如果不是，可以計算出中間丟失的週期數，然後做響應的補償操作。如果怕redis宕機，可以將“執行時間”持久化到表中。

快速上手SpringBoot定時任務

一、創建SpringBoot定時任務

1、@SpringBootApplication啓動

（1）@Configuration

（2）@EnableAutoConfiguration

（3）@ComponentScan

2、@EnableScheduling + @Scheduled 開啓定時任務

（1）@EnableScheduling

（2）@Scheduled

（3）cron表達式

二、常見問題

1、單線程任務丟失，轉爲異步線程池

2、關於分佈式情況下，重複執行的問題（兩種方案）

（1）使用redis分佈式鎖

（2）使用shedlock將spring schedule上鎖

3、服務器宕機之後，丟失的任務如何補償？

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