Java 幾種調度任務的Timer、ScheduledExecutor、 開源工具包 Quartz、開源工具包 JCronTab

時間  2019-11-20
標籤 java 幾種 調度 任務 timer scheduledexecutor 開源 工具包 quartz jcrontab 欄目 Java 简体版
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關於Java中的調度問題，是比較常見的問題，一直沒有系統的梳理，如今梳理一下java

注意：Quartz的例子 須要在特定的版本上執行，不一樣的版本使用方法不一樣，可是總的來講方法大同小異。本例子的版本是1.8併發

Timer

相信你們都已經很是熟悉 java.util.Timer 了，它是最簡單的一種實現任務調度的方法，下面給出一個具體的例子：ide

清單 1. 使用 Timer 進行任務調度
package com.ibm.scheduler; 
 import java.util.Timer; 
 import java.util.TimerTask; 
 public class TimerTest extends TimerTask { 
 private String jobName = ""; 
 public TimerTest(String jobName) { 
 super(); 
 this.jobName = jobName; 
 } 

 @Override 
 public void run() { 
 System.out.println("execute " + jobName); 
 } 

 public static void main(String[] args) { 
 Timer timer = new Timer(); 
 long delay1 = 1 * 1000; 
 long period1 = 1000; 
 // 從如今開始 1 秒鐘以後，每隔 1 秒鐘執行一次 job1 
 timer.schedule(new TimerTest("job1"), delay1, period1); 
 long delay2 = 2 * 1000; 
 long period2 = 2000; 
 // 從如今開始 2 秒鐘以後，每隔 2 秒鐘執行一次 job2 
 timer.schedule(new TimerTest("job2"), delay2, period2); 
 } 
 }

結果爲：函數

Output: 
 execute job1 
 execute job1 
 execute job2 
 execute job1 
 execute job1 
 execute job2

使用 Timer 實現任務調度的核心類是 Timer 和 TimerTask。其中 Timer 負責設定 TimerTask 的起始與間隔執行時間。使用者只須要建立一個 TimerTask 的繼承類，實現本身的 run 方法，而後將其丟給 Timer 去執行便可。this

Timer 的設計核心是一個 TaskList 和一個 TaskThread。Timer 將接收到的任務丟到本身的 TaskList 中，TaskList 按照 Task 的最初執行時間進行排序。TimerThread 在建立 Timer 時會啓動成爲一個守護線程。這個線程會輪詢全部任務，找到一個最近要執行的任務，而後休眠，當到達最近要執行任務的開始時間點，TimerThread 被喚醒並執行該任務。以後 TimerThread 更新最近一個要執行的任務，繼續休眠。spa

Timer 的優勢在於簡單易用，但因爲全部任務都是由同一個線程來調度，所以全部任務都是串行執行的，同一時間只能有一個任務在執行，前一個任務的延遲或異常都將會影響到以後的任務。.net

ScheduledExecutor

鑑於 Timer 的上述缺陷，Java 5 推出了基於線程池設計的 ScheduledExecutor。其設計思想是，每個被調度的任務都會由線程池中一個線程去執行，所以任務是併發執行的，相互之間不會受到干擾。須要注意的是，只有當任務的執行時間到來時，ScheduedExecutor 纔會真正啓動一個線程，其他時間 ScheduledExecutor 都是在輪詢任務的狀態。線程

清單 2. 使用 ScheduledExecutor 進行任務調度
package com.ibm.scheduler;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class ScheduledExecutorTest implements Runnable {
    private String jobName = "";
    public ScheduledExecutorTest(String jobName) {
        super();
        this.jobName = jobName;
    }
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("execute " + jobName);
    }
    public static void main(String[] args) {
        ScheduledExecutorService service = Executors.newScheduledThreadPool(10);
        long initialDelay1 = 1;
        long period1 = 1;
        // 從如今開始1秒鐘以後，每隔1秒鐘執行一次job1
        service.scheduleAtFixedRate(
                new ScheduledExecutorTest("job1"), initialDelay1,
                period1, TimeUnit.SECONDS);
        long initialDelay2 = 1;
        long delay2 = 1;
        // 從如今開始2秒鐘以後，每隔2秒鐘執行一次job2
        service.scheduleWithFixedDelay(
                new ScheduledExecutorTest("job2"), initialDelay2,
                delay2, TimeUnit.SECONDS);
    }
}

結果爲：設計

Output:
execute job1
execute job1
execute job2
execute job1
execute job1
execute job2

清單 2 展現了 ScheduledExecutorService 中兩種最經常使用的調度方法 ScheduleAtFixedRate 和 ScheduleWithFixedDelay。ScheduleAtFixedRate 每次執行時間爲上一次任務開始起向後推一個時間間隔，即每次執行時間爲 :initialDelay, initialDelay+period, initialDelay+2*period, …；ScheduleWithFixedDelay 每次執行時間爲上一次任務結束起向後推一個時間間隔，即每次執行時間爲：initialDelay, initialDelay+executeTime+delay, initialDelay+2*executeTime+2*delay。因而可知，ScheduleAtFixedRate 是基於固定時間間隔進行任務調度，ScheduleWithFixedDelay 取決於每次任務執行的時間長短，是基於不固定時間間隔進行任務調度。code

Quartz

Quartz 能夠知足更多更復雜的調度需求， 

清單 4. 使用 Quartz 進行任務調度
package com.scheduler;

import java.util.Date;

import org.quartz.Job;
import org.quartz.JobDetail;
import org.quartz.JobExecutionContext;
import org.quartz.JobExecutionException;
import org.quartz.Scheduler;
import org.quartz.SchedulerException;
import org.quartz.SchedulerFactory;
import org.quartz.SimpleTrigger;
import org.quartz.Trigger;
import org.quartz.TriggerUtils;
import org.quartz.impl.StdSchedulerFactory;

import com.scheduler.sample_official.MyJob;
 
 

public class QuartzTest implements Job{
    
    //這個例子使用的是Quartz 1.8版本的     
    //demo下載：http://download.csdn.net/download/llhhyy1989/5536893
    //講解：http://blog.csdn.net/yuebinghaoyuan/article/details/9045471
    //https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-taskschedule/    
 
    public static void main(String[] args) throws SchedulerException {
        // TODO Auto-generated method stub
       //建立一個Scheduler
        SchedulerFactory schedFact=new StdSchedulerFactory();
        Scheduler sched=schedFact.getScheduler();
        sched.start();
        //建立一個JobDetail,指明 name,groupname,以及具體的Job類名，該Job負責定義具體的執行任務；
        JobDetail jobDetail=new JobDetail("myJob","myJobGroup",QuartzTest.class);
        jobDetail.getJobDataMap().put("type","FULL"); 
//         定義調度觸發規則，好比每1秒運行一次，共運行8次
           SimpleTrigger simpleTrigger=new SimpleTrigger("simpleTrigger","triggerGroup");
//         立刻啓動
           simpleTrigger.setStartTime(new Date());
//         間隔時間
           simpleTrigger.setRepeatInterval(1000);
//         運行次數
           simpleTrigger.setRepeatCount(8);           
        //用scheduler將JobDetail與Trigger關聯在一塊兒，開始調度任務；
        sched.scheduleJob(jobDetail,simpleTrigger);
    }
    
//    public static void main(String[] args) throws SchedulerException {
//        // TODO Auto-generated method stub
//       //建立一個Scheduler
//        SchedulerFactory schedFact=new StdSchedulerFactory();
//        Scheduler sched=schedFact.getScheduler();
//        sched.start();
//        //建立一個JobDetail,指明 name,groupname,以及具體的Job類名，該Job負責定義具體的執行任務；
//        JobDetail jobDetail=new JobDetail("myJob","myJobGroup",QuartzTest.class);
//        jobDetail.getJobDataMap().put("type","FULL");
//        //建立一個每週觸發的Trigger,指定星期幾，幾點幾分執行
////        Trigger trigger =TriggerUtils.makeWeeklyTrigger(3,16,38);
////        trigger.setGroup("myTriggerGroup");
////        //從當前時間的下一秒開始執行
////        trigger.setStartTime(TriggerUtils.getEvenSecondDate(new Date()));
////        //指明trigger的name
////        trigger.setName("myTrigger");
//        
////         定義調度觸發規則，好比每1秒運行一次，共運行8次
//           SimpleTrigger simpleTrigger=new SimpleTrigger("simpleTrigger","triggerGroup");
////         立刻啓動
//           simpleTrigger.setStartTime(new Date());
////         間隔時間
//           simpleTrigger.setRepeatInterval(1000);
////         運行次數
//           simpleTrigger.setRepeatCount(8);
//           
//        //用scheduler將JobDetail與Trigger關聯在一塊兒，開始調度任務；
//        sched.scheduleJob(jobDetail,simpleTrigger);
//     
//
//    }
    @Override
    public void execute(JobExecutionContext arg0) throws JobExecutionException {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("Generating Report - "
                            +arg0.getJobDetail().getFullName()+",type="
                            +arg0.getJobDetail().getJobDataMap().get("type"));
        System.out.println(new Date().toString());
    }

}

清單 4 很是簡潔地實現了一個上述複雜的任務調度。Quartz 設計的核心類包括 Scheduler, Job 以及 Trigger。其中，Job 負責定義須要執行的任務，Trigger 負責設置調度策略，Scheduler 將兩者組裝在一塊兒，並觸發任務開始執行。

Job

使用者只須要建立一個 Job 的繼承類，實現 execute 方法。JobDetail 負責封裝 Job 以及 Job 的屬性，並將其提供給 Scheduler 做爲參數。每次 Scheduler 執行任務時，首先會建立一個 Job 的實例，而後再調用 execute 方法執行。Quartz 沒有爲 Job 設計帶參數的構造函數，所以須要經過額外的 JobDataMap 來存儲 Job 的屬性。JobDataMap 能夠存儲任意數量的 Key，Value 對，例如：

清單 5. 爲 JobDataMap 賦值
jobDetail.getJobDataMap().put("myDescription", "my job description"); 
 jobDetail.getJobDataMap().put("myValue", 1998); 
 ArrayList<String> list = new ArrayList<String>(); 
 list.add("item1"); 
 jobDetail.getJobDataMap().put("myArray", list);

JobDataMap 中的數據能夠經過下面的方式獲取：

清單 6. 獲取 JobDataMap 的值
 public class JobDataMapTest implements Job {
    @Override
    public void execute(JobExecutionContext context)
            throws JobExecutionException {
        //從context中獲取instName，groupName以及dataMap
        String instName = context.getJobDetail().getName();
        String groupName = context.getJobDetail().getGroup();
        JobDataMap dataMap = context.getJobDetail().getJobDataMap();
        //從dataMap中獲取myDescription，myValue以及myArray
        String myDescription = dataMap.getString("myDescription");
        int myValue = dataMap.getInt("myValue");
        ArrayList<String> myArray = (ArrayListlt;Strin>) dataMap.get("myArray");
        System.out.println("
                Instance =" + instName + ", group = " + groupName
                + ", description = " + myDescription + ", value =" + myValue
                + ", array item0 = " + myArray.get(0));
    }
}
Output：
Instance = myJob, group = myJobGroup, 
description = my job description, 
value =1998, array item0 = item1

Trigger

Trigger 的做用是設置調度策略。Quartz 設計了多種類型的 Trigger，其中最經常使用的是 SimpleTrigger 和 CronTrigger。

SimpleTrigger 適用於在某一特定的時間執行一次，或者在某一特定的時間以某一特定時間間隔執行屢次。上述功能決定了 SimpleTrigger 的參數包括 start-time, end-time, repeat count, 以及 repeat interval。

Repeat count 取值爲大於或等於零的整數，或者常量 SimpleTrigger.REPEAT_INDEFINITELY。

Repeat interval 取值爲大於或等於零的長整型。當 Repeat interval 取值爲零而且 Repeat count 取值大於零時，將會觸發任務的併發執行。

Start-time 與 dnd-time 取值爲 java.util.Date。當同時指定 end-time 與 repeat count 時，優先考慮 end-time。通常地，能夠指定 end-time，並設定 repeat count 爲 REPEAT_INDEFINITELY。

如下是 SimpleTrigger 的構造方法：

public SimpleTrigger(String name, 
                       String group, 
                       Date startTime, 
                       Date endTime, 
                       int repeatCount, 
                       long repeatInterval)

舉例以下：

建立一個當即執行且僅執行一次的 SimpleTrigger：

 SimpleTrigger trigger=
 new SimpleTrigger("myTrigger", "myGroup", new Date(), null, 0, 0L);

建立一個半分鐘後開始執行，且每隔一分鐘重複執行一次的 SimpleTrigger：

SimpleTrigger trigger=
 new SimpleTrigger("myTrigger", "myGroup", 
    new Date(System.currentTimeMillis()+30*1000), null, 0, 60*1000);

建立一個 2011 年 6 月 1 日 8:30 開始執行，每隔一小時執行一次，一共執行一百次，一天以後截止的 SimpleTrigger：

 Calendar calendar = Calendar.getInstance(); 
 calendar.set(Calendar.YEAR, 2011); 
 calendar.set(Calendar.MONTH, Calendar.JUNE); 
 calendar.set(Calendar.DAY_OF_MONTH, 1); 
 calendar.set(Calendar.HOUR, 8); 
 calendar.set(Calendar.MINUTE, 30); 
 calendar.set(Calendar.SECOND, 0); 
 calendar.set(Calendar.MILLISECOND, 0); 
 Date startTime = calendar.getTime(); 
 Date endTime = new Date (calendar.getTimeInMillis() +24*60*60*1000); 
 SimpleTrigger trigger=new SimpleTrigger("myTrigger", 
        "myGroup", startTime, endTime, 100, 60*60*1000);

上述最後一個例子中，同時設置了 end-time 與 repeat count，則優先考慮 end-time，總共能夠執行二十四次。

CronTrigger 的用途更廣，相比基於特定時間間隔進行調度安排的 SimpleTrigger，CronTrigger 主要適用於基於日曆的調度安排。例如：每星期二的 16:38:10 執行，每個月一號執行，以及更復雜的調度安排等。

CronTrigger 一樣須要指定 start-time 和 end-time，其核心在於 Cron 表達式，由七個字段組成：

Seconds 
 Minutes 
 Hours 
 Day-of-Month 
 Month 
 Day-of-Week 
 Year (Optional field)

舉例以下：

建立一個每三小時執行的 CronTrigger，且從每小時的整點開始執行：

 0 0 0/3  * * ?

建立一個每十分鐘執行的 CronTrigger，且從每小時的第三分鐘開始執行：

 0 3/10 * * * ?

建立一個每週一，週二，週三，週六的晚上 20:00 到 23:00，每半小時執行一次的 CronTrigger：

 0 0/30 20-23 ? * MON-WED,SAT

建立一個每個月最後一個週四，中午 11:30-14:30，每小時執行一次的 trigger：

0 30 11-14/1 ? * 5L

解釋一下上述例子中各符號的含義：

首先全部字段都有本身特定的取值，例如，Seconds 和 Minutes 取值爲 0 到 59，Hours 取值爲 0 到 23，Day-of-Month 取值爲 0-31, Month 取值爲 0-11，或者 JAN，FEB, MAR, APR, MAY, JUN, JUL, AUG, SEP, OCT, NOV, DEC，Days-of-Week 取值爲 1-7 或者 SUN, MON, TUE, WED, THU, FRI, SAT。每一個字段能夠取單個值，多個值，或一個範圍，例如 Day-of-Week 可取值爲「MON，TUE，SAT」,「MON-FRI」或者「TUE-THU，SUN」。

通配符 * 表示該字段可接受任何可能取值。例如 Month 字段賦值 * 表示每月，Day-of-Week 字段賦值 * 表示一週的天天。

/ 表示開始時刻與間隔時段。例如 Minutes 字段賦值 2/10 表示在一個小時內每 20 分鐘執行一次，從第 2 分鐘開始。

? 僅適用於 Day-of-Month 和 Day-of-Week。? 表示對該字段不指定特定值。適用於須要對這兩個字段中的其中一個指定值，而對另外一個不指定值的狀況。通常狀況下，這兩個字段只需對一個賦值。

L 僅適用於 Day-of-Month 和 Day-of-Week。L 用於 Day-of-Month 表示該月最後一天。L 單獨用於 Day-of-Week 表示週六，不然表示一個月最後一個星期幾，例如 5L 或者 THUL 表示該月最後一個星期四。

W 僅適用於 Day-of-Month，表示離指定日期最近的一個工做日，例如 Day-of-Month 賦值爲 10W 表示該月離 10 號最近的一個工做日。

# 僅適用於 Day-of-Week，表示該月第 XXX 個星期幾。例如 Day-of-Week 賦值爲 5#2 或者 THU#2，表示該月第二個星期四。

CronTrigger 的使用以下：

 CronTrigger cronTrigger = new CronTrigger("myTrigger", "myGroup"); 
 try { 
     cronTrigger.setCronExpression("0 0/30 20-13 ? * MON-WED,SAT"); 
 } catch (Exception e) { 
     e.printStackTrace(); 
 }

 Job 與 Trigger 的鬆耦合設計是 Quartz 的一大特色，其優勢在於同一個 Job 能夠綁定多個不一樣的 Trigger，同一個 Trigger 也能夠調度多個 Job，靈活性很強。

 

參考：集中任務調度的Java實現方法與比較 

參考：Java任務調度教程實例

 

相應的例子：

http://download.csdn.net/detail/llhhyy1989/5536893

http://download.csdn.net/detail/llhhyy1989/5536977

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