前言
最近有幾個讀者私信給我，問我他們的業務場景，要用什麼樣的定時任務。確實，在不用的業務場景下要用不同的定時任務，其實我們的選擇還是挺多的。我今天給大家總結10種非常實用的定時任務，總有一種是適合你的。
一. linux自帶的定時任務
crontab
不知道你有沒有遇到過這種場景：有時需要臨時統計線上的數據，然後導出到excel表格中。這種需求有時較爲複雜，光靠寫sql語句是無法滿足需求的，這就需要寫java代碼了。然後將該程序打成一個jar包，在線上環境執行，最後將生成的excel文件下載到本地。
爲了減小對線上環境的影響，我們一般會選擇在凌晨1-2點，趁用戶量少的時候，執行統計程序。（其實凌晨4點左右，用戶纔是最少的）
由於時間太晚了，我們完全沒必要守在那裏等執行結果，一個定時任務就能可以搞定。
那麼，這種情況用哪種定時任務更合適呢？
答案是：linux系統的crontab。（不過也不排除有些項目沒部署在linux系統中）
運行crontab -e，可以編輯定時器，然後加入如下命令：
0 2 * * * /usr/local/java/jdk1.8/bin/java -jar /data/app/tool.jar > /logs/tool.log &
就可以在每天凌晨2點，定時執行tool.jar程序，並且把日誌輸出到tool.log文件中。當然你也可以把後面的執行java程序的命令寫成shell腳本，更方便維護。
使用這種定時任務支持方便修改定時規則，有界面可以統一管理配置的各種定時腳本。
crontab命令的基本格式如下：
crontab [參數] [文件名]
如果沒有指定文件名，則接收鍵盤上輸入的命令，並將它載入到crontab。
參數功能對照表如下：
以上參數，如果沒有使用-u指定用戶，則默認使用的當前用戶。
通過crontab -e命令編輯文件內容，具體語法如下：
[分] [小時] [日期] [月] [星期] 具體任務
其中：
分，表示多少分鐘，範圍：0-59
小時，表示多少小時，範圍：0-23
日期，表示具體在哪一天，範圍：1-31
月，表示多少月，範圍：1-12
星期，表示多少周，範圍：0-7，0和7都代表星期日
還有一些特殊字符，比如：
*代表如何時間，比如：*1***表示每天凌晨1點執行。/代表每隔多久執行一次，比如：*/5 ****表示每隔5分鐘執行一次。,代表支持多個，比如：10 7,9,12 ***表示在每天的7、9、12點10分各執行一次。-代表支持一個範圍，比如：10 7-9 ***表示在每天的7、8、9點10分各執行一次。
此外，順便說一下crontab需要crond服務支持，crond是linux下用來週期地執行某種任務的一個守護進程，在安裝linux操作系統後，默認會安裝crond服務工具，且crond服務默認就是自啓動的。crond進程每分鐘會定期檢查是否有要執行的任務，如果有，則會自動執行該任務。
可以通過以下命令操作相關服務：
service crond status // 查看運行狀態
service crond start //啓動服務
service crond stop //關閉服務
service crond restart //重啓服務
service crond reload //重新載入配置
使用crontab的優缺點：
優點：方便修改定時規則，支持一些較複雜的定時規則，通過文件可以統一管理配好的各種定時腳本。
缺點：如果定時任務非常多，不太好找，而且必須要求操作系統是
linux，否則無法執行。
二. jdk自帶的定時任務
1.Thread
各位親愛的朋友，你沒看錯，Thread類真的能做定時任務。如果你看過一些定時任務框架的源碼，你最後會發現，它們的底層也會使用Thread類。
實現這種定時任務的具體代碼如下：
public static void init() {
new Thread(() -> {
while (true) {
try {
System.out.println("doSameThing");
Thread.sleep(1000 * 60 * 5);
} catch (Exception e) {
log.error(e);
}
}
}).start();
}
使用Thread類可以做最簡單的定時任務，在run方法中有個while的死循環（當然還有其他方式），執行我們自己的任務。有個需要特別注意的地方是，需要用try...catch捕獲異常，否則如果出現異常，就直接退出循環，下次將無法繼續執行了。
這種方式做的定時任務，只能週期性執行，不能支持定時在某個時間點執行。
此外，該線程可以定義成守護線程，在後臺默默執行就好。
使用場景：比如項目中有時需要每隔10分鐘去下載某個文件，或者每隔5分鐘去讀取模板文件生成靜態html頁面等等，一些簡單的週期性任務場景。
使用Thread類的優缺點：
優點：這種定時任務非常簡單，學習成本低，容易入手，對於那些簡單的週期性任務，是個不錯的選擇。
缺點：不支持指定某個時間點執行任務，不支持延遲執行等操作，功能過於單一，無法應對一些較爲複雜的場景。
2.Timer
Timer類是jdk專門提供的定時器工具，用來在後臺線程計劃執行指定任務，在java.util包下，要跟TimerTask一起配合使用。
Timer類其實是一個任務調度器，它裏面包含了一個TimerThread線程，在這個線程中無限循環從TaskQueue中獲取TimerTask（該類實現了Runnable接口），調用其run方法，就能異步執行定時任務。我們需要繼承TimerTask類，實現它的run方法，在該方法中加上自己的業務邏輯。
實現這種定時任務的具體代碼如下：
public class TimerTest {
public static void main(String[] args) {
Timer timer = new Timer();
timer.schedule(new TimerTask() {
@Override
public void run() {
System.out.println("doSomething");
}
},2000,1000);
}
}
先實例化一個Timer類，然後調用它的schedule方法，在該方法中實例化TimerTask類，業務邏輯寫在run方法中。schedule方法最後的兩次參數分別表示：延遲時間 和 間隔時間，單位是毫秒。上面例子中，設置的定時任務是每隔1秒執行一次，延遲2秒執行。
主要包含6個方法：
schedule(TimerTask task, Date time), 指定任務task在指定時間time執行schedule(TimerTask task, long delay), 指定任務task在指定延遲delay後執行schedule(TimerTask task, Date firstTime,long period),指定任務task在指定時間firstTime執行後，進行重複固定延遲頻率peroid的執行schedule(TimerTask task, long delay, long period), 指定任務task 在指定延遲delay 後，進行重複固定延遲頻率peroid的執行scheduleAtFixedRate(TimerTask task,Date firstTime,long period), 指定任務task在指定時間firstTime執行後，進行重複固定延遲頻率peroid的執行scheduleAtFixedRate(TimerTask task, long delay, long period), 指定任務task 在指定延遲delay 後，進行重複固定延遲頻率peroid的執行
不過使用Timer實現定時任務有以下問題：
由於
Timer是單線程執行任務，如果其中一個任務耗時非常長，會影響其他任務的執行。如果
TimerTask拋出RuntimeException，Timer會停止所有任務的運行。
使用Timer類的優缺點：
優點：非常方便實現多個週期性的定時任務，並且支持延遲執行，還支持在指定時間之後支持，功能還算強大。
缺點：如果其中一個任務耗時非常長，會影響其他任務的執行。並且如果
TimerTask拋出RuntimeException，Timer會停止所有任務的運行，所以阿里巴巴開發者規範中不建議使用它。
3.ScheduledExecutorService
ScheduledExecutorService是JDK1.5+版本引進的定時任務，該類位於java.util.concurrent併發包下。
ScheduledExecutorService是基於多線程的，設計的初衷是爲了解決Timer單線程執行，多個任務之間會互相影響的問題。
它主要包含4個方法：
schedule(Runnable command,long delay,TimeUnit unit)，帶延遲時間的調度，只執行一次，調度之後可通過Future.get()阻塞直至任務執行完畢。schedule(Callable<V> callable,long delay,TimeUnit unit)，帶延遲時間的調度，只執行一次，調度之後可通過Future.get()阻塞直至任務執行完畢，並且可以獲取執行結果。scheduleAtFixedRate，表示以固定頻率執行的任務，如果當前任務耗時較多，超過定時週期period，則當前任務結束後會立即執行。scheduleWithFixedDelay，表示以固定延時執行任務，延時是相對當前任務結束爲起點計算開始時間。
實現這種定時任務的具體代碼如下：
public class ScheduleExecutorTest {
public static void main(String[] args) {
ScheduledExecutorService scheduledExecutorService = Executors.newScheduledThreadPool(5);
scheduledExecutorService.scheduleAtFixedRate(() -> {
System.out.println("doSomething");
},1000,1000, TimeUnit.MILLISECONDS);
}
}
調用ScheduledExecutorService類的scheduleAtFixedRate方法實現週期性任務，每隔1秒鐘執行一次，每次延遲1秒再執行。
這種定時任務是阿里巴巴開發者規範中用來替代Timer類的方案，對於多線程執行週期性任務，是個不錯的選擇。
ScheduledExecutorService的優缺點：
優點：基於多線程的定時任務，多個任務之間不會相關影響，支持週期性的執行任務，並且帶延遲功能。
缺點：不支持一些較複雜的定時規則。
三. spring支持的定時任務
1.spring task
spring task是spring3以上版本自帶的定時任務，實現定時任務的功能時，需要引入spring-context包，目前它支持：xml 和 註解 兩種方式。
1. 項目實戰
由於xml方式太古老了，我們以springboot項目中註解方式爲例。
第一步，在pom.xml文件中引入spring-context相關依賴。
<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-context</artifactId>
</dependency>
第二步，在springboot啓動類上加上@EnableScheduling註解。
@EnableScheduling
@SpringBootApplication
public class Application {
public static void main(String[] args) {
new SpringApplicationBuilder(Application.class).web(WebApplicationType.SERVLET).run(args);
}
}
第三步，使用@Scheduled註解定義定時規則。
@Service
public class SpringTaskTest {
@Scheduled(cron = "${sue.spring.task.cron}")
public void fun() {
System.out.println("doSomething");
}
}
第四步，在applicationContext.properties文件中配置參數：
sue.spring.task.cron=*/10 * * * * ?
這樣就能每隔10秒執行一次fun方法了。
2. cron規則
spring4以上的版本中，cron表達式包含6個參數：
[秒] [分] [時] [日期] [月] [星期]
還支持幾個常用的特殊符號：
*：表示任何時間觸發任務,：表示指定的時間觸發任務-：表示一段時間內觸發任務/：表示從哪一個時刻開始，每隔多長時間觸發一次任務。?：表示用於月中的天和週中的天兩個子表達式，表示不指定值。
cron表達式參數具體含義：
秒，取值範圍：0-59，支持
*、,、-、/。分，取值範圍：0-59，支持
*、,、-、/。時，取值範圍：0-23，支持
*、,、-、/。日期，取值範圍：1-31，支持
*、,、-、/。比秒多了?，表示如果指定的星期觸發了，則配置的日期變成無效。月，取值範圍：1-12，支持
*、,、-、/。星期，取值範圍：1~7，1代表星期天，6代表星期六，其他的以此類推。支持
*、,、-、/、?。比秒多了?，表示如果指定的日期觸發了，則配置的星期變成無效。
常見cron表達式使用舉例：
0 0 0 1 * ?每月1號零點執行0 0 2 * * ?每天凌晨2點執行0 0 2 * * ?每天凌晨2點執行0 0/5 11 * * ?每天11點-11點55分，每隔5分鐘執行一次0 0 18 ? * WED每週三下午6點執行
spring task先通過ScheduledAnnotationBeanPostProcessor類的processScheduled方法，解析和收集Scheduled註解中的參數，包含：cron表達式。
然後在ScheduledTaskRegistrar類的afterPropertiesSet方法中，默認初始化一個單線程的ThreadPoolExecutor執行任務。
對spring task感興趣的小夥伴，可以加我微信找我私聊。
使用spring task的優缺點：
優點：spring框架自帶的定時功能，springboot做了非常好的封裝，開啓和定義定時任務非常容易，支持複雜的
cron表達式，可以滿足絕大多數單機版的業務場景。單個任務時，當前次的調度完成後，再執行下一次任務調度。缺點：默認單線程，如果前面的任務執行時間太長，對後面任務的執行有影響。不支持集羣方式部署，不能做數據存儲型定時任務。
2.spring quartz
quartz是OpenSymphony開源組織在Job scheduling領域的開源項目，是由java開發的一個開源的任務日程管理系統。
quartz能做什麼？
作業調度：調用各種框架的作業腳本，例如shell,hive等。
定時任務：在某一預定的時刻，執行你想要執行的任務。
架構圖如下：
quartz包含的主要接口如下：
Scheduler代表調度容器，一個調度容器中可以註冊多個JobDetail和Trigger。Job代表工作，即要執行的具體內容。JobDetail代表具體的可執行的調度程序，Job是這個可執行程調度程序所要執行的內容。JobBuilder用於定義或構建JobDetail實例。Trigger代表調度觸發器，決定什麼時候去調。TriggerBuilder用於定義或構建觸發器。JobStore用於存儲作業和任務調度期間的狀態。
1. 項目實戰
我們還是以springboot集成quartz爲例。
第一步，在pom.xml文件中引入quartz相關依賴。
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-quartz</artifactId>
</dependency>
第二步，創建真正的定時任務執行類，該類繼承QuartzJobBean。
public class QuartzTestJob extends QuartzJobBean {
@Override
protected void executeInternal(JobExecutionContext context) throws JobExecutionException {
String userName = (String) context.getJobDetail().getJobDataMap().get("userName");
System.out.println("userName:" + userName);
}
}
第三步，創建調度程序JobDetail和調度器Trigger。
@Configuration
public class QuartzConfig {
@Value("${sue.spring.quartz.cron}")
private String testCron;
/**
* 創建定時任務
*/
@Bean
public JobDetail quartzTestDetail() {
JobDetail jobDetail = JobBuilder.newJob(QuartzTestJob.class)
.withIdentity("quartzTestDetail", "QUARTZ_TEST")
.usingJobData("userName", "susan")
.storeDurably()
.build();
return jobDetail;
}
/**
* 創建觸發器
*/
@Bean
public Trigger quartzTestJobTrigger() {
//每隔5秒執行一次
CronScheduleBuilder cronScheduleBuilder = CronScheduleBuilder.cronSchedule(testCron);
//創建觸發器
Trigger trigger = TriggerBuilder.newTrigger()
.forJob(quartzTestDetail())
.withIdentity("quartzTestJobTrigger", "QUARTZ_TEST_JOB_TRIGGER")
.withSchedule(cronScheduleBuilder)
.build();
return trigger;
}
}
第四步，在applicationContext.properties文件中配置參數：
sue.spring.quartz.cron=*/5 * * * * ?
這樣就能每隔5秒執行一次QuartzTestJob類的executeInternal方法了。
CronTrigger配置格式:
[秒] [分] [小時] [日] [月] [周] [年]
spring quartz跟spring task的cron表達式規則基本一致，只是spring4以上的版本去掉了後面的年，而quartz的CronTrigger的年是非必填的，這裏我就不做過多介紹了。
使用spring quartz的優缺點：
優點：默認是多線程異步執行，單個任務時，在上一個調度未完成時，下一個調度時間到時，會另起一個線程開始新的調度，多個任務之間互不影響。支持複雜的
cron表達式，它能被集羣實例化，支持分佈式部署。缺點：相對於spring task實現定時任務成本更高，需要手動配置
QuartzJobBean、JobDetail和Trigger等。需要引入了第三方的quartz包，有一定的學習成本。不支持並行調度，不支持失敗處理策略和動態分片的策略等。
四. 分佈式定時任務
1.xxl-job
xxl-job是大衆點評（許雪裏）開發的一個分佈式任務調度平臺，其核心設計目標是開發迅速、學習簡單、輕量級、易擴展。現已開放源代碼並接入多家公司線上產品線，開箱即用。
xxl-job框架對quartz進行了擴展，使用mysql數據庫存儲數據，並且內置jetty作爲RPC服務調用。
主要特點如下：
有界面維護定時任務和觸發規則，非常容易管理。
能動態啓動或停止任務
支持彈性擴容縮容
支持任務失敗報警
支持動態分片
支持故障轉移
Rolling實時日誌
支持用戶和權限管理
管理界面：
使用quartz架構圖如下：
項目實戰
xxl-admin管理後臺部署和mysql腳本執行等這些前期準備工作，我就不過多介紹了，有需求的朋友可以找我私聊，這些更偏向於運維的事情。
假設前期工作已經OK了，接下來我們需要：
第一步，在pom.xml文件中引入xxl-job相關依賴。
<dependency>
<groupId>com.xuxueli</groupId>
<artifactId>xxl-job-core</artifactId>
</dependency>
第二步，在applicationContext.properties文件中配置參數：
xxl.job.admin.address: http://localhost:8088/xxl-job-admin/
xxl.job.executor.appname: xxl-job-executor-sample
xxl.job.executor.port: 8888
xxl.job.executor.logpath: /data/applogs/xxl-job/
第三步，創建HelloJobHandler類繼承IJobHandler類：
@JobHandler(value = "helloJobHandler")
@Component
public class HelloJobHandler extends IJobHandler {
@Override
public ReturnT<String> execute(String param) {
System.out.println("XXL-JOB, Hello World.");
return SUCCESS;
}
}
這樣定時任務就配置好了。
建議把定時任務單獨部署到另外一個服務中，跟api服務分開。根據我以往的經驗，job大部分情況下，會對數據做批量操作，如果操作的數據量太大，可能會對服務的內存和cpu資源造成一定的影響。
使用xxl-job的優缺點：
優點：有界面管理定時任務，支持彈性擴容縮容、動態分片、故障轉移、失敗報警等功能。它的功能非常強大，很多大廠在用，可以滿足絕大多數業務場景。
缺點：和
quartz一樣，通過數據庫分佈式鎖，來控制任務不能重複執行。在任務非常多的情況下，有一些性能問題。
2.elastic-job
elastic-job是噹噹網開發的彈性分佈式任務調度系統，功能豐富強大，採用zookeeper實現分佈式協調，實現任務高可用以及分片。它是專門爲高併發和複雜業務場景開發。
elastic-job目前是apache的shardingsphere項目下的一個子項目，官網地址：shardingsphere.apache.org/elasticjob/…
elastic-job在2.x之後，出了兩個產品線：Elastic-Job-Lite和Elastic-Job-Cloud，而我們一般使用Elastic-Job-Lite就能夠滿足需求。Elastic-Job-Lite定位爲輕量級無中心化解決方案，使用jar包的形式提供分佈式任務的協調服務，外部僅依賴於Zookeeper。。
主要特點如下：
分佈式調度協調
彈性擴容縮容
失效轉移
錯過執行作業重觸發
作業分片一致性，保證同一分片在分佈式環境中僅一個執行實例
自診斷並修復分佈式不穩定造成的問題
支持並行調度
整體架構圖：
項目實戰
第一步，在pom.xml文件中引入elastic-job相關依賴。
<dependency>
<groupId>com.dangdang</groupId>
<artifactId>elastic-job-lite-core</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.dangdang</groupId>
<artifactId>elastic-job-lite-spring</artifactId>
</dependency>
第二步，增加ZKConfig類，配置zookeeper：
@Configuration
@ConditionalOnExpression("'${zk.serverList}'.length() > 0")
public class ZKConfig {
@Bean
public ZookeeperRegistryCenter registry(@Value("${zk.serverList}") String serverList,
@Value("${zk.namespace}") String namespace) {
return new ZookeeperRegistryCenter(new ZookeeperConfiguration(serverList, namespace));
}
}
第三步，定義一個類實現SimpleJob接口：
public class TestJob implements SimpleJob {
@Override
public void execute(ShardingContext shardingContext){
System.out.println("ShardingTotalCount:"+shardingContext.getShardingTotalCount());
System.out.println("ShardingItem:"+shardingContext.getShardingItem());
}
}
第四步，增加JobConfig配置任務：
@Configuration
public class JobConfig {
@Value("${sue.spring.elatisc.cron}")
private String testCron;
@Value("${sue.spring.elatisc.itemParameters}")
private String shardingItemParameters;
@Value("${sue.spring.elatisc.jobParameters}")
private String jobParameters =;
@Value("${sue.spring.elatisc.shardingTotalCount}")
private int shardingTotalCount;
@Autowired
private ZookeeperRegistryCenter registryCenter;
@Bean
public SimpleJob testJob() {
return new TestJob();
}
@Bean
public JobScheduler simpleJobScheduler(final SimpleJob simpleJob) {
return new SpringJobScheduler(simpleJob, registryCenter, getConfiguration(simpleJob.getClass(),
cron, shardingTotalCount, shardingItemParameters, jobParameters));
}
private geConfiguration getConfiguration(Class<? extends SimpleJob> jobClass,String cron,int shardingTotalCount,String shardingItemParameters,String jobParameters) {
JobCoreConfiguration simpleCoreConfig = JobCoreConfiguration.newBuilder(jobClass.getName(), testCron, shardingTotalCount).
shardingItemParameters(shardingItemParameters).jobParameter(jobParameters).build();
SimpleJobConfiguration simpleJobConfig = new SimpleJobConfiguration(simpleCoreConfig, jobClass.getCanonicalName());
LiteJobConfiguration jobConfig = LiteJobConfiguration.newBuilder(simpleJobConfig).overwrite(true).build();
return jobConfig;
}
}
其中：
cron：cron表達式，定義觸發規則。
shardingTotalCount：定義作業分片總數
shardingItemParameters：定義分配項參數，一般用分片序列號和參數用等號分隔，多個鍵值對用逗號分隔，分片序列號從0開始，不可大於或等於作業分片總數。
jobParameters：作業自定義參數
第五步，在applicationContext.properties文件中配置參數：
spring.application.name=elasticjobDemo
zk.serverList=localhost:2181
zk.namespace=elasticjobDemo
sue.spring.elatisc.cron=0/5 * * * * ?
sue.spring.elatisc.itemParameters=0=A,1=B,2=C,3=D
sue.spring.elatisc.jobParameters=test
sue.spring.elatisc.shardingTotalCount=4
這樣定時任務就配置好了，創建定時任務的步驟，相對於xxl-job來說要繁瑣一些。
使用elastic-job的優缺點：
優點：支持分佈式調度協調，支持分片，適合高併發，和一些業務相對來說較複雜的場景。
缺點：需要依賴於zookeeper，實現定時任務相對於
xxl-job要複雜一些，要對分片規則非常熟悉。
3.其他分佈式定時任務
1. Saturn
Saturn是唯品會開源的一個分佈式任務調度平臺。取代傳統的Linux Cron/Spring Batch Job的方式，做到全域統一配置，統一監控，任務高可用以及分片併發處理。
Saturn是在噹噹開源的Elastic-Job基礎上，結合各方需求和我們的實踐見解改良而成。使用案例：唯品會、酷狗音樂、新網銀行、海融易、航美在線、量富徵信等。
github地址：github.com/vipshop/Sat…
2. TBSchedule
TBSchedule是阿里開發的一款分佈式任務調度平臺，旨在將調度作業從業務系統中分離出來，降低或者是消除和業務系統的耦合度，進行高效異步任務處理。
目前被廣泛應用在阿里巴巴、淘寶、支付寶、京東、聚美、汽車之家、國美等很多互聯網企業的流程調度系統中。
github地址：github.com/taobao/TBSc…
老實說優秀的定時任務還是挺多的，不是說哪種定時任務牛逼我們就一定要用哪種，而是要根據實際業務需求選擇。每種定時任務都有優缺點，合理選擇既能滿足業務需求，又能避免資源浪費，纔是上上策。當然在實際的業務場景，通常會多種定時任務一起配合使用。
順便說一句，歡迎親愛的小夥伴們，找我一起聊聊：你用過哪些定時任務，遇到過哪些問題，以及如何解決問題的。如果有相關問題也可以問我。