一、什么是任务调度
任务调度是指基于给定时间点，给定时间间隔或者给定执行次数自动执行任务，本文会介绍Timer、ScheduledExecutor、Quartz、Spring Boot中的调度模块使用。
二、Timer
Timer任务调度的核心类是 Timer 和 TimerTask。其中Timer负责设定TimerTask的起始与间隔执行时间。使用者只需要创建一个 TimerTask 的继承类，实现自己的run方法，然后将其丢给 Timer 去执行即可。
下面的例子每隔半秒执行run中的方法，输出当前时间和name。
public class Main {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Timer timer = new Timer();
timer.schedule(new TestTimerTask("test"), 0, 500);
}
static class TestTimerTask extends TimerTask {
private String name;
public TestTimerTask(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public void run() {
System.out.println(LocalDateTime.now()+"-----run----" + name);
}
}
}
运行结果:
2020-05-19T09:19:11.301-----run----test
2020-05-19T09:19:11.741-----run----test
2020-05-19T09:19:12.241-----run----test
2020-05-19T09:19:12.742-----run----test
2020-05-19T09:19:13.242-----run----test
2020-05-19T09:19:13.742-----run----test
2020-05-19T09:19:14.242-----run----test
2020-05-19T09:19:14.743-----run----test
2020-05-19T09:19:15.243-----run----test
2020-05-19T09:19:15.743-----run----test
2020-05-19T09:19:16.244-----run----test
2020-05-19T09:19:16.743-----run----test
2020-05-19T09:19:17.243-----run----test
因为Timer底层是使用一个单线来实现多个Timer任务处理的，所有任务都是由同一个线程来调度，所有任务都是串行执行，意味着同一时间只能有一个任务得到执行，而某一个任务的延迟或者异常会影响到之后的任务。如下面这段，当test2抛出异常后，test也会终止。
public class Main {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Timer timer = new Timer();
timer.schedule(new TestTimerTask("test"), 0, 500);
timer.schedule(new TestTimerTask("test2"), 0, 500);
}
static class TestTimerTask extends TimerTask {
private String name;
private int count ;
public TestTimerTask(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public void run() {
if ("test2".equals(name)){
count++;
if (count>5){
throw new NullPointerException();
}
}
System.out.println(LocalDateTime.now()+"-----run----" + name);
}
}
}
三、ScheduledExecutor
鉴于 Timer 的上述缺陷，Java 5 推出了基于线程池设计的 ScheduledExecutor。其设计思想是，每一个被调度的任务都会由线程池中一个线程去执行，因此任务是并发执行的，相互之间不会受到干扰。需要注意的是，只有当任务的执行时间到来时，ScheduedExecutor 才会真正启动一个线程，其余时间 ScheduledExecutor 都是在轮询任务的状态。
下面这段是每隔一秒执行一次任务。
public class Main {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
ScheduledExecutorService scheduledExecutorService = Executors.newScheduledThreadPool(10);
scheduledExecutorService.scheduleWithFixedDelay(new TestRunnable("test1"),0,1, TimeUnit.SECONDS);
}
static class TestRunnable implements Runnable{
private String name;
public TestRunnable(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public void run() {
System.out.println(LocalDateTime.now()+"-----run----" + name);
}
}
}
运行结果：
2020-05-19T09:30:07.005-----run----test1
2020-05-19T09:30:08.005-----run----test1
2020-05-19T09:30:09.006-----run----test1
2020-05-19T09:30:10.006-----run----test1
ScheduledExecutorService中常用的调度方法是scheduleAtFixedRate和scheduleWithFixedDelay。
scheduleAtFixedRate每次执行时间为上一次任务开始起向后推一个时间间隔，即每次执行时间为 :initialDelay, initialDelay+period, initialDelay+2*period, …。
scheduleWithFixedDelay每次执行时间为上一次任务结束起向后推一个时间间隔，即每次执行时间为：initialDelay, initialDelay+executeTime+delay, initialDelay+2executeTime+2delay。由此可见，scheduleAtFixedRate是基于固定时间间隔进行任务调度，ScheduleWithFixedDelay取决于每次任务执行的时间长短，是基于不固定时间间隔进行任务调度。
四、Quartz
Quartz是一个由OpenSymphony组织开源的java调度框架。特点如下。
(1)具有强大的调度功能，很容易与spring集成，形成灵活可配置的调度功能。
(2)调度环境的持久化机制：可以保存并恢复调度现场，即使系统因为故障关闭，任务调度现场的数据并不会丢失。
(3)灵活的应用方式：可以灵活的定义触发器调度的时间表，并可以对触发器与任务进行关联映射；
(4)分布式与集群能力。
<dependency>
<groupId>org.quartz-scheduler</groupId>
<artifactId>quartz</artifactId>
<version>2.3.0</version>
</dependency>
下面这段还是每隔1秒打印当前时间。
public class Main {
public static void main(String[] args) throws SchedulerException {
JobDetail jobDetail =JobBuilder.newJob(SimpleQuartzJob.class)
.withIdentity("testJob","group").build();
SimpleTrigger trigger = TriggerBuilder.newTrigger()
.withIdentity("testTrigger", "group")
.startNow()
.withSchedule(SimpleScheduleBuilder.simpleSchedule()
.withIntervalInSeconds(1).
repeatForever()).build();
StdSchedulerFactory stdSchedulerFactory = new StdSchedulerFactory();
Scheduler scheduler = stdSchedulerFactory.getScheduler();
scheduler.start();
scheduler.scheduleJob(jobDetail,trigger);
}
}
public class SimpleQuartzJob implements Job {
public SimpleQuartzJob() {}
public void execute(JobExecutionContext context) throws JobExecutionException {
System.out.println(LocalDateTime.now()+" "+context.getJobDetail().getKey().getName());
}
}
Quartz 设计的核心类包括 Scheduler, Job 以及 Trigger。其中，Job 负责定义需要执行的任务，Trigger 负责设置调度策略，Scheduler 将二者组装在一起，并触发任务开始执行。
另外Quartz也支持cron表达式，如下，*/1 * * * * ?为每隔1秒执行一次。
public class Main {
public static void main(String[] args) throws SchedulerException {
JobDetail jobDetail =JobBuilder.newJob(SimpleQuartzJob.class)
.withIdentity("testJob","group").build();
// SimpleTrigger trigger = TriggerBuilder.newTrigger()
// .withIdentity("testTrigger", "group")
// .startNow()
// .withSchedule(SimpleScheduleBuilder.simpleSchedule()
// .withIntervalInSeconds(1).
// repeatForever()).build();
CronTrigger trigger = TriggerBuilder.newTrigger()
.withIdentity("testTrigger", "group")
.startNow()
.withSchedule(CronScheduleBuilder.cronSchedule("*/1 * * * * ?"))
.build();
StdSchedulerFactory stdSchedulerFactory = new StdSchedulerFactory();
Scheduler scheduler = stdSchedulerFactory.getScheduler();
scheduler.start();
scheduler.scheduleJob(jobDetail,trigger);
}
}
五、Spring Boot中任务调度
在Spring Boot中开发定时任务需要在启动类上增加一个@EnableScheduling注解来开启定时任务功能。
其次，使用@Component注解标注一个类，在其需要定时执行的方法上添加@Scheduled注解。
@Component
public class TestScheduled {
@Scheduled(fixedDelay = 3000)
public void test1(){
System.out.println(LocalDateTime.now()+" fixedDelay");
}
@Scheduled(fixedRate = 5000)
public void test2(){
System.out.println(LocalDateTime.now()+" fixedRate");
}
@Scheduled(cron = "*/1 * * * * ?")
public void test3(){
System.out.println(LocalDateTime.now()+" cron");
}
}
@Scheduled中的参数如下：
@Scheduled(fixedDelay = 3000)：上次执行完毕后时间后3秒再次执行。
@Scheduled(fixedRate = 5000)：上次开始执行时间点后5秒再次执行。
@Scheduled(cron = "*/1 * * * * ?")：按照cron表达式规则执行。