Spring定時任務@Scheduled註解使用方式淺窺（cron表達式、fixedRate和fixedDelay）

時間  2019-11-07
標籤 spring 定時 任務 scheduled 註解 使用 方式 cron 表達式 fixedrate fixeddelay 欄目 Spring 简体版
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1.開篇

spring的@Scheduled定時任務相信你們都是十分熟悉。最近在使用過程當中發現了一些問題，寫篇文章，和你們分享一下。結論在最後，不想看冗長過程的小夥伴能夠直接拉到最後看結論。spring

2.簡單使用

@Scheduled的使用方式十分簡單，首先在配置文件中啓動註解驅動測試

<task:annotation-driven/>

而後編寫任務類，並在任務類中編寫定時任務的方法，最後將任務類交於spring管理spa

@Component
public class testTask {
    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(testTask.class);
    
    public void doTask() {
        logger.info(Thread.currentThread().getName()+"===task run");
    }

}

接着，使用cron表達式標註任務方法線程

@Component
public class testTask {
    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(testTask.class);

    @Scheduled(cron = "0/5 * * * * ?")
    public void doTask() {
        logger.info(Thread.currentThread().getName()+"===task run");
    }

}

關於cron表達式的寫法以下（網上copy了一份...）：日誌

一個cron表達式有至少6個（也可能7個）有空格分隔的時間元素。 
按順序依次爲
  1  秒（0~59）
  2  分鐘（0~59）
  3 小時（0~23）
  4  天（0~31）
  5 月（0~11）
  6  星期（1~7 1=SUN 或 SUN，MON，TUE，WED，THU，FRI，SAT）
  7.年份（1970－2099）
  其中每一個元素能夠是一個值(如6),一個連續區間(9-12),一個間隔時間(8-18/4)(/表示每隔4小時),一個列表(1,3,5),通配符。因爲"月份中的日期"和"星期中的日期"這兩個元素互斥的,必需要對其中一個設置?.
   0 0 10,14,16 * * ? 天天上午10點，下午2點，4點
   0 0/30 9-17 * * ?   朝九晚五工做時間內每半小時
   0 0 12 ? * WED 表示每一個星期三中午12點
   "0 0 12 * * ?" 天天中午12點觸發 
   "0 15 10 ? * *" 天天上午10:15觸發 
   "0 15 10 * * ?" 天天上午10:15觸發 
   "0 15 10 * * ? *" 天天上午10:15觸發 
   "0 15 10 * * ? 2005" 2005年的天天上午10:15觸發 
   "0 * 14 * * ?" 在天天下午2點到下午2:59期間的每1分鐘觸發 
   "0 0/5 14 * * ?" 在天天下午2點到下午2:55期間的每5分鐘觸發 
   "0 0/5 14,18 * * ?" 在天天下午2點到2:55期間和下午6點到6:55期間的每5分鐘觸發 
   "0 0-5 14 * * ?" 在天天下午2點到下午2:05期間的每1分鐘觸發 
   "0 10,44 14 ? 3 WED" 每一年三月的星期三的下午2:10和2:44觸發 
   "0 15 10 ? * MON-FRI" 週一至週五的上午10:15觸發 
   "0 15 10 15 * ?" 每個月15日上午10:15觸發 
   "0 15 10 L * ?" 每個月最後一日的上午10:15觸發 
   "0 15 10 ? * 6L" 每個月的最後一個星期五上午10:15觸發 
   "0 15 10 ? * 6L 2002-2005" 2002年至2005年的每個月的最後一個星期五上午10:15觸發 
   "0 15 10 ? * 6#3" 每個月的第三個星期五上午10:15觸發 
   有些子表達式能包含一些範圍或列表
   例如：子表達式（天（星期））能夠爲 「MON-FRI」，「MON，WED，FRI」，「MON-WED,SAT」
   「*」字符表明全部可能的值
   「/」字符用來指定數值的增量
   例如：在子表達式（分鐘）裏的「0/15」表示從第0分鐘開始，每15分鐘
            在子表達式（分鐘）裏的「3/20」表示從第3分鐘開始，每20分鐘（它和「3，23，43」）的含義同樣
   「？」字符僅被用於天（月）和天（星期）兩個子表達式，表示不指定值
   當2個子表達式其中之一被指定了值之後，爲了不衝突，須要將另外一個子表達式的值設爲「？」
   「L」 字符僅被用於天（月）和天（星期）兩個子表達式，它是單詞「last」的縮寫
   若是在「L」前有具體的內容，它就具備其餘的含義了。例如：「6L」表示這個月的倒數第６天
   注意：在使用「L」參數時，不要指定列表或範圍，由於這會致使問題
   W 字符表明着平日(Mon-Fri)，而且僅能用於日域中。它用來指定離指定日的最近的一個平日。大部分的商業處理都是基於工做周的，因此 W 字符多是很是重要的。
   例如，日域中的 15W 意味着 "離該月15號的最近一個平日。" 假如15號是星期六，那麼 trigger 會在14號(星期五)觸發，由於星期四比星期一離15號更近。
   C：表明「Calendar」的意思。它的意思是計劃所關聯的日期，若是日期沒有被關聯，則至關於日曆中全部日期。例如5C在日期字段中就至關於日曆5日之後的第一天。1C在星期字段中至關於星期往後的第一天。
   字段   容許值   容許的特殊字符
   秒           0-59           , - * /
   分           0-59           , - * /
   小時           0-23           , - * /
   日期           1-31           , - * ? / L W C
   月份           1-12 或者 JAN-DEC           , - * /
   星期           1-7 或者 SUN-SAT           , - * ? / L C #
   年（可選）           留空, 1970-2099           , - * /

接着啓動項目，就能夠看到定時任務運行了code

2018-06-11 15:20:30.009 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 15:20:35.009 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 15:20:40.008 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 15:20:45.009 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 15:20:50.232 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 15:20:55.007 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run

這樣一個簡單的定時任務就OK啦視頻

3.問題出現啦

若是個人任務在5秒內沒有執行完呢？spring會怎麼處理呢？
測試，此次我將任務開始結束的信息都打印了出來
測試代碼：blog

@Scheduled(cron = "*/5 * * * * ?")
    public void doTask() throws InterruptedException {
        logger.info(Thread.currentThread().getName()+"===task run");
        Thread.sleep(6*1_000);
        logger.info(Thread.currentThread().getName()+"===task end");
    }

結果日誌：圖片

2018-06-11 16:02:50.035 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:02:56.496 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 16:03:00.006 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:03:06.013 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 16:03:10.115 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:03:17.267 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 16:03:20.055 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:03:26.164 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end

咱們能夠發現，spring他的處理方式是等待上一個任務執行完成後，再去執行下一個任務，也就是說spring的定時任務默認是單線程的，而不會開啓另外一條線程去執行任務。get

眼尖的小夥伴應該發現任務執行的時間仍是怪怪的，任務開始到結束的時間間隔確實是6s，可是下一個任務的開始時間和上一個任務的結束時間之間爲何差了4s呢？這個時間是怎麼設定的呢？

這個問題和spring處理cron表達式這種定時任務的機制有關，咱們稍後再說，先講講@Scheduled註解的另外兩個屬性：fixedRate和fixedDelay

4.fixedDelay

測試代碼：

@Scheduled(fixedDelay = 5*1_000)
    public void doTask() throws InterruptedException {
        logger.info(Thread.currentThread().getName()+"===task run");
        Thread.sleep(6*1_000);
        logger.info(Thread.currentThread().getName()+"===task end");
    }

結果日誌：

2018-06-11 16:30:56.246 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:31:03.114 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 16:31:08.122 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:31:14.139 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 16:31:19.149 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:31:25.261 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 16:31:30.269 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:31:36.385 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end

咱們能夠發現，這個結果和上一個使用cro表達式的結果好像啊。可是仔細看咱們就會發現，此次全部的時間都是咱們配置的：任務開始到結束間隔6s，上一個任務結束時間到下一個任務開始時間是5秒，這樣看來是比較符合咱們的設置的。

fixedDelay是設定上一個任務結束後多久執行下一個任務，也就是fixedDelay只關心上一任務的結束時間和下一任務的開始時間。

5.fixedRate

此次咱們先將6s的任務執行時間去掉，看看輸出什麼
測試代碼：

@Scheduled(fixedRate = 5*1_000)
    public void doTask() throws InterruptedException {
        logger.info(Thread.currentThread().getName()+"===task run");
//        Thread.sleep(6*1_000);
        logger.info(Thread.currentThread().getName()+"===task end");
    }

結果日誌：

2018-06-11 16:48:22.039 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:48:22.060 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 16:48:27.005 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:48:27.496 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 16:48:32.001 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:48:32.008 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 16:48:37.016 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:48:37.024 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end

誒？這樣看來好像和其餘兩個沒什麼區別，都是間隔5s執行方法啊。別急，如今咱們把注掉的6s任務執行時間放開，再來看看結果
測試代碼：

2018-06-11 16:54:29.613 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:54:36.113 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 16:54:36.118 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:54:42.580 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 16:54:42.607 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:54:48.632 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 16:54:48.639 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:54:55.188 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end

此次咱們能夠看到，上一個任務結束後，下一個任務馬上開始執行了，結合第一次測試，咱們就能夠推斷，fixedRate設置的上一個任務的開始時間到下一個任務開始時間的間隔，那咱們的推斷對不對呢？此次咱們把任務執行時間改爲2s，測試走起~
測試代碼：

@Scheduled(fixedRate = 5*1_000)
    public void doTask() throws InterruptedException {
        logger.info(Thread.currentThread().getName()+"===task run");
        Thread.sleep(2*1_000);
        logger.info(Thread.currentThread().getName()+"===task end");
    }

結果日誌：

2018-06-11 17:08:37.500 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 17:08:39.510 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 17:08:43.086 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 17:08:45.093 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 17:08:48.025 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 17:08:50.083 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 17:08:53.239 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 17:08:55.245 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end

結果和咱們推斷的一致，兩個任務的開始時間間隔是5s，當到達任務的開始執行時間，但上一個任務卻沒有完成時，spring會等待上一個任務執行完，並當即開始執行本次任務。

6.Cron執行機制

上面介紹了cron表達式、fixedRate和fixedDelay三種方式，但還有一個遺留問題，那就是cron的執行機制，爲何使用它時兩個任務間隔並不固定呢？其實spring在處理使用cron表達式這種定時任務時，其實依舊關注的是任務的開始時間，可是他和fixedDelay不一樣的是，他會在配置任務開始時判斷任務是否能夠執行，若是能夠則執行，若是不能夠，那麼他將不執行這次任務，等待下一次執行。好比下圖
圖片描述

AB兩個任務配置的執行規則都是每隔5s執行，A任務執行時間是4s，而B任務執行時間是7s。
A任務能夠在執行內執行完任務，因此每隔5s他就會正常執行，0s開始，4s時結束，那麼在5s的時候他會再次執行，如此反覆。
而B任務的執行時間是7s，執行時間超過了任務的間隔時間，就如圖中例子，B任務在10s開始，執行時間持續了7s，當15s的時候原本應該是開始執行第二次，但因爲第一次任務還未執行完成，因此第二次任務將不會執行，而是到20s要開始執行第三次任務的時候，再次判斷，發現上一次B任務已經執行完畢，這時纔開始再次執行B任務。

還記得咱們剛開始使用cron表達式作了一個執行時間爲6s，間隔5s執行的測試任務嗎？此次咱們改一改，將執行時間改成8s，再次測試。
測試代碼：

@Scheduled(cron = "0/5 * * * * ?")
    public void doTask() throws InterruptedException {
        logger.info(Thread.currentThread().getName()+"===task run");
        Thread.sleep(8*1_000);
        logger.info(Thread.currentThread().getName()+"===task end");
    }

結果日誌：

2018-06-11 17:54:30.014 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 17:54:38.033 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 17:54:40.488 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 17:54:49.617 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 17:54:50.260 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 17:54:58.270 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 17:55:00.845 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 17:55:08.856 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end

對比執行時間爲6s的測試結果，能夠發現兩次任務開始的時間都是在下下一個5s的時候，也就是證明了以前等待的結論。

7.總結

一、fixedRate配置了上一次任務的開始時間到下一次任務的開始時間的間隔，每次任務都會執行；
二、fixedDelay配置了上一次任務的結束時間到下一次任務的開始時間的間隔，每次任務都會執行；
三、cron表達式配置了在哪一刻執行任務，會在配置的任務開始時間判斷任務是否能夠執行，若是能則執行，不能則會跳過本次執行；
四、若是是強調任務間隔的定時任務，建議使用fixedRate和fixedDelay，若是是強調任務在某時某分某刻執行的定時任務，建議使用cron表達式。

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