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使用Scheduler

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在很多应用程序中,经常需要执行定时任务。例如,每天或每月给用户发送账户汇总报表,定期检查并发送系统状态报告,等等。

定时任务我们在使用线程池一节中已经讲到了,Java标准库本身就提供了定时执行任务的功能。在Spring中,使用定时任务更简单,不需要手写线程池相关代码,只需要两个注解即可。

我们还是以实际代码为例,建立工程spring-integration-schedule,无需额外的依赖,我们可以直接在AppConfig中加上@EnableScheduling就开启了定时任务的支持:

@Configuration
@ComponentScan
@EnableWebMvc
@EnableScheduling
@EnableTransactionManagement
@PropertySource({ "classpath:/jdbc.properties", "classpath:/task.properties" })
public class AppConfig {
    ...
}

接下来,我们可以直接在一个Bean中编写一个public void无参数方法,然后加上@Scheduled注解:

@Component
public class TaskService {
    final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass());

    @Scheduled(initialDelay = 60_000, fixedRate = 60_000)
    public void checkSystemStatusEveryMinute() {
        logger.info("Start check system status...");
    }
}

上述注解指定了启动延迟60秒,并以60秒的间隔执行任务。现在,我们直接运行应用程序,就可以在控制台看到定时任务打印的日志:

2020-06-03 18:47:32 INFO  [pool-1-thread-1] c.i.learnjava.service.TaskService - Start check system status...
2020-06-03 18:48:32 INFO  [pool-1-thread-1] c.i.learnjava.service.TaskService - Start check system status...
2020-06-03 18:49:32 INFO  [pool-1-thread-1] c.i.learnjava.service.TaskService - Start check system status...

如果没有看到定时任务的日志,需要检查:

  • 是否忘记了在AppConfig中标注@EnableScheduling
  • 是否忘记了在定时任务的方法所在的class标注@Component

除了可以使用fixedRate外,还可以使用fixedDelay,两者的区别我们已经在使用线程池一节中讲过,这里不再重复。

有的童鞋在实际开发中会遇到一个问题,因为Java的注解全部是常量,写死了fixedDelay=30000,如果根据实际情况要改成60秒怎么办,只能重新编译?

我们可以把定时任务的配置放到配置文件中,例如task.properties

task.checkDiskSpace=30000

这样就可以随时修改配置文件而无需动代码。但是在代码中,我们需要用fixedDelayString取代fixedDelay

@Component
public class TaskService {
    ...

    @Scheduled(initialDelay = 30_000, fixedDelayString = "${task.checkDiskSpace:30000}")
    public void checkDiskSpaceEveryMinute() {
        logger.info("Start check disk space...");
    }
}

注意到上述代码的注解参数fixedDelayString是一个属性占位符,并配有默认值30000,Spring在处理@Scheduled注解时,如果遇到String,会根据占位符自动用配置项替换,这样就可以灵活地修改定时任务的配置。

此外,fixedDelayString还可以使用更易读的Duration,例如:

@Scheduled(initialDelay = 30_000, fixedDelayString = "${task.checkDiskSpace:PT2M30S}")

以字符串PT2M30S表示的Duration就是2分30秒,请参考LocalDateTime一节的Duration相关部分。

多个@Scheduled方法完全可以放到一个Bean中,这样便于统一管理各类定时任务。

使用Cron任务

还有一类定时任务,它不是简单的重复执行,而是按时间触发,我们把这类任务称为Cron任务,例如:

  • 每天凌晨2:15执行报表任务;
  • 每个工作日12:00执行特定任务;
  • ……

Cron源自Unix/Linux系统自带的crond守护进程,以一个简洁的表达式定义任务触发时间。在Spring中,也可以使用Cron表达式来执行Cron任务,在Spring中,它的格式是:

秒 分 小时 天 月份 星期 年

年是可以忽略的,通常不写。每天凌晨2:15执行的Cron表达式就是:

0 15 2 * * *

每个工作日12:00执行的Cron表达式就是:

0 0 12 * * MON-FRI

每个月1号,2号,3号和10号12:00执行的Cron表达式就是:

0 0 12 1-3,10 * *

在Spring中,我们定义一个每天凌晨2:15执行的任务:

@Component
public class TaskService {
    ...

    @Scheduled(cron = "${task.report:0 15 2 * * *}")
    public void cronDailyReport() {
        logger.info("Start daily report task...");
    }
}

Cron任务同样可以使用属性占位符,这样修改起来更加方便。

Cron表达式还可以表达每10分钟执行,例如:

0 */10 * * * *

这样,在每个小时的0:00,10:00,20:00,30:00,40:00,50:00均会执行任务,实际上它可以取代fixedRate类型的定时任务。

集成Quartz

在Spring中使用定时任务和Cron任务都十分简单,但是要注意到,这些任务的调度都是在每个JVM进程中的。如果在本机启动两个进程,或者在多台机器上启动应用,这些进程的定时任务和Cron任务都是独立运行的,互不影响。

如果一些定时任务要以集群的方式运行,例如每天23:00执行检查任务,只需要集群中的一台运行即可,这个时候,可以考虑使用Quartz

Quartz可以配置一个JDBC数据源,以便存储所有的任务调度计划以及任务执行状态。也可以使用内存来调度任务,但这样配置就和使用Spring的调度没啥区别了,额外集成Quartz的意义就不大。

Quartz的JDBC配置比较复杂,Spring对其也有一定的支持。要详细了解Quartz的集成,请参考Spring的文档

思考:如果不使用Quartz的JDBC配置,多个Spring应用同时运行时,如何保证某个任务只在某一台机器执行?

练习

使用Scheduler

小结

Spring内置定时任务和Cron任务的支持,编写调度任务十分方便。


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