SpringBoot定時任務和異步操做

SpringBoot定時任務和異步操做

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1、定時任務

在作業務時總會有這樣的場景：在特定時間去執行某些邏輯。這其實就是定時任務的應用場景，好比：須要每個月一日給用戶發上月數據總結等場景。

1.技術

實現定時任務的技術不少

• Timer：JDK自帶的java.util.Timer其實更相似於定時器，可實現延遲執行和按照必定頻率執行，也能夠指定某個時間執行，使用較少
• ScheduledExecutorService：也是JDK自帶的，是基於線程池設計的定時任務類，根據Executors建立時的線程數量去執行具體任務（多個線程數量就是每一個人物分配一個線程）
• Spring Task：即今天要介紹了主角，是Spring自帶的，固然這裏經過Springboot使用。
• Quartz：開源的調度框架，功能更增強大

2.註解使用

1）@EnableScheduling

開啓定時任務，可標註在啓動類或者任何配置類上（能掃描到對象上均可以）

2）@Scheduled

配置具體的任務執行規則，可標註在能被掃描的類的方法上，屬性有：

• fixedRate：上一個任務開始時間和下一個任務開始時間的時間間隔（毫秒）
• fixedDelay：上一個任務的結束時間和下一個任務的開始時間的時間間隔（毫秒）
• initialDelay：第一次執行延遲執行的時間（毫秒）
• cron：經過cron表達式來配置執行時機

3.cron表達式

定時任務的場景：延遲執行、必定頻率執行、指定時間執行

這裏的cron表達式即爲了描述任務執行的時間規則。cron由6-7個元素組成，他們之間使用空格來分割，以此表明：

• 秒：0~59
• 分：0~59
• 時：0~23
• 日：1~31（具體月的最後一天也多是30）
• 月：1~12
• 星期：1~7（注意1爲週日）
• 年：1970~2099

除了上面的數字元素值還有下面幾個特殊的元素值：

• *：表示任意一個值都會觸發，七個元素位置中均可以出現，如在分鐘出現即表示每分鐘都回去執行
• ？：和*相似，但只會出如今日和星期（這兩個位置只能有一個是具備意義的描述，如：要麼是每月的3號要麼是每月的每一個星期的週三），當其中一個配置了有意義的值，另外一個寫？
• -：表示範圍（至），七個元素位置中均可以出現，如分鐘裏出現1-7則表示1分鐘到7分鐘每分鐘執行一次
• /：表示從開始時間每隔多長時間執行一次，七個元素位置中均可以出現，如分鐘裏出現1/7則表示1分觸發一次1+7=8分觸發一次
• ,：表示枚舉值，七個元素位置中均可以出現，如分鐘裏出現1,7則表示1分和7分各執行一次
• L：表示最後，只會出如今日和星期位置，日表示最後一天，星期則會搭配數字如5L表示最後一個週四
• W：表示有效工做日（週一到週五），只會出如今日期裏，前面會搭配數字，如5W：若是5號是週六那麼執行時間爲週五即4號；若是5號是週日那麼執行時間爲下週一即6號；（即系統會推薦離今天最近的一個工做日，但注意不會進行跨越查找：若是是31W且31號是週日，那麼會在29號執行）
• LW：連用表示最後一個工做日，只會出如今日期裏
• 「#」：（先後要加數字）表示第幾個星期幾，只會出如今星期裏，如4#2 即表示第二個週三（前面表示周幾，後面表示第幾個）

瞭解了上面的表達式規則就能夠寫出知足條件的cron表達式了，建議多設計幾個場景練習下

4.單線程和多線程執行

若是就按上面的配置寫好任務A（fixedRate=2000）和任務B（fixedRate=3000）直接啓動執行的話，會存在如下問題：

• 若是A1任務執行時間超過2s那麼原定於A1任務開始時2s後執行的任務A2就不能按時執行
• 任務A和任務B要交替執行

上面的問題都不能讓咱們的任務按照各自規定的執行計劃去執行，歸根到底仍是全部的任務都在一個線程裏進行，因此作不到異步的併發執行，那這是就能夠經過多線程來實現各個任務之間異步的併發執行

這裏咱們可使用Spring的@Async註解來實現異步

2、異步

SpringBoot一樣支持@Async來實現異步（增長了自動配置可直接使用）

1.註解

1）@EnableAsync

標註在啓動類或配置類上，表是開啓異步

2）@Async

可標註在類上（能被spring容器掃描到的類上）或方法上

標註在類上則這個類裏的方法都被表示爲異步

2.異步方法兩種返回值

1. 不須要返回值：void

2. 須要返回值：

   @Async  
       public Future<String> doTaskOne() throws Exception {
           return new AsyncResult<>("任務一完成");  
       }

3.自動配置

使用@Async來實現異步，其底層仍是使用了多線程來進行實現的，那麼這個多線程或者線程池是在哪裏設置或配置的呢？咱們都直到SpringBoot加入了大量的自動配置，咱們在spring-boot-autoconfigure包下面能夠找到task包下的TaskExecutionAutoConfiguration類中：

@Lazy
@Bean(name = { APPLICATION_TASK_EXECUTOR_BEAN_NAME,
            AsyncAnnotationBeanPostProcessor.DEFAULT_TASK_EXECUTOR_BEAN_NAME })
@ConditionalOnMissingBean(Executor.class)
//這個註解的意思：當在容器中沒有發現Executor這個類則會加載這個bean，能夠理解爲此處爲默認缺省對象
//返回的是一個spring爲咱們提供的線程池
    public ThreadPoolTaskExecutor applicationTaskExecutor(TaskExecutorBuilder builder) {
        return builder.build();
    }

找到TaskExecutorBuilder：

@Bean
    @ConditionalOnMissingBean
    public TaskExecutorBuilder taskExecutorBuilder() {
        TaskExecutionProperties.Pool pool = this.properties.getPool();
        TaskExecutorBuilder builder = new TaskExecutorBuilder();
        builder = builder.queueCapacity(pool.getQueueCapacity());
        builder = builder.corePoolSize(pool.getCoreSize());
        builder = builder.maxPoolSize(pool.getMaxSize());
        builder = builder.allowCoreThreadTimeOut(pool.isAllowCoreThreadTimeout());
        builder = builder.keepAlive(pool.getKeepAlive());
        builder = builder.threadNamePrefix(this.properties.getThreadNamePrefix());
        builder = builder.customizers(this.taskExecutorCustomizers.orderedStream()::iterator);
        builder = builder.taskDecorator(this.taskDecorator.getIfUnique());
        return builder;
    }

這裏的properties是在TaskExecutionProperties加載進來的，默認的參數：

private int queueCapacity = Integer.MAX_VALUE;
private int coreSize = 8; 
private int maxSize = Integer.MAX_VALUE;
private boolean allowCoreThreadTimeout = true;

根據下面可知，也能夠從yml/properties文件中自定義配置

@ConfigurationProperties("spring.task.execution")

除了上面的方法咱們還能夠定義本身的Bean來替換默認缺省Bean，根據@ConditionalOnMissingBean(Executor.class)可知，咱們只須要在配置類里加上：

@Bean
    public Executor taskExecutor() {
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        executor.setCorePoolSize(核心線程數量);
        executor.setMaxPoolSize(最大線程數量);
        executor.setQueueCapacity(任務隊列大小);
        executor.initialize();
        return executor;
    }

3、最後

根據上面的介紹，要實現異步的定時任務就能夠展開，任務方法上面加上@Async來實現

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