Java定時任務調度詳解

前言

在實際項目開發中，除了Web應用、SOA服務外，還有一類不可缺乏的，那就是定時任務調度。定時任務的場景能夠說很是普遍，好比某些視頻網站，購買會員後，天天會給會員送成長值，每個月會給會員送一些電影券；好比在保證最終一致性的場景中，每每利用定時任務調度進行一些比對工做；好比一些定時須要生成的報表、郵件；好比一些須要定時清理數據的任務等。本篇博客將系統的介紹定時任務調度，會涵蓋Timer、ScheduledExecutorService、開源工具包Quartz，以及Spring和Quartz的結合等內容。

JDK原生定時工具：Timer

定時任務調度：基於給定的時間點、給定的時間間隔、給定的執行次數自動執行的任務。

Timer位於java.util包下，其內部包含且僅包含一個後臺線程（TimeThread）對多個業務任務（TimeTask）進行定時定頻率的調度。

schedule的四種用法和scheduleAtFixedRate的兩種用法

參數說明：

task：所要執行的任務，須要extends TimeTask override run()

time/firstTime：首次執行任務的時間

period：週期性執行Task的時間間隔，單位是毫秒

delay：執行task任務前的延時時間，單位是毫秒

很顯然，經過上述的描述，咱們能夠實現：

延遲多久後執行一次任務；指定時間執行一次任務；延遲一段時間，並週期性執行任務；指定時間，並週期性執行任務；

思考1：若是time/firstTime指定的時間，在當前時間以前，會發生什麼呢？

在時間等於或者超過time/firstTime的時候，會執行task！也就是說，若是time/firstTime指定的時間在當前時間以前，就會當即獲得執行。

思考2：schedule和scheduleAtFixedRate有什麼區別？

scheduleAtFixedRate：每次執行時間爲上一次任務開始起向後推一個period間隔，也就是說下次執行時間相對於上一次任務開始的時間點，所以執行時間不會延後，可是存在任務併發執行的問題。

schedule：每次執行時間爲上一次任務結束後推一個period間隔，也就是說下次執行時間相對於上一次任務結束的時間點，所以執行時間會不斷延後。

思考3：若是執行task發生異常，是否會影響其餘task的定時調度？

若是TimeTask拋出RuntimeException，那麼Timer會中止全部任務的運行！

思考4：Timer的一些缺陷？

前面已經說起到Timer背後是一個單線程，所以Timer存在管理併發任務的缺陷：全部任務都是由同一個線程來調度，全部任務都是串行執行，意味着同一時間只能有一個任務獲得執行，而前一個任務的延遲或者異常會影響到以後的任務。

其次，Timer的一些調度方式還算比較簡單，沒法適應實際項目中任務定時調度的複雜度。

一個簡單的Demo實例

Timer其餘須要關注的方法

cancel()：終止Timer計時器，丟棄全部當前已安排的任務（TimeTask也存在cancel()方法，不過終止的是TimeTask）

purge()：從計時器的任務隊列中移除已取消的任務，並返回個數

JDK對定時任務調度的線程池支持：ScheduledExecutorService

因爲Timer存在的問題，JDK5以後便提供了基於線程池的定時任務調度：ScheduledExecutorService。

設計理念：每個被調度的任務都會被線程池中的一個線程去執行，所以任務能夠併發執行，並且相互之間不受影響。

咱們直接看例子：

定時任務大哥：Quartz

雖然ScheduledExecutorService對Timer進行了線程池的改進，可是依然沒法知足複雜的定時任務調度場景。所以OpenSymphony提供了強大的開源任務調度框架：Quartz。Quartz是純Java實現，並且做爲Spring的默認調度框架，因爲Quartz的強大的調度功能、靈活的使用方式、還具備分佈式集羣能力，能夠說Quartz出馬，能夠搞定一切定時任務調度！

Quartz的體系結構

先來看一個Demo：

說明：

一、從代碼上來看，有XxxBuilder、XxxFactory，說明Quartz用到了Builder、Factory模式，還有很是易懂的鏈式編程風格。

二、Quartz有3個核心概念：調度器（Scheduler）、任務（Job&JobDetail）、觸發器（Trigger）。（一個任務能夠被多個觸發器觸發，一個觸發器只能觸發一個任務）

三、注意當Scheduler調度Job時，實際上會經過反射newInstance一個新的Job實例（待調度完畢後銷燬掉），同時會把JobExecutionContext傳遞給Job的execute方法，Job實例經過JobExecutionContext訪問到Quartz運行時的環境以及Job自己的明細數據。

四、JobDataMap能夠裝載任何能夠序列化的數據，存取很方便。須要注意的是JobDetail和Trigger均可以各自關聯上JobDataMap。JobDataMap除了能夠經過上述代碼獲取外，還能夠在YourJob實現類中，添加相應setter方法獲取。

五、Trigger用來告訴Quartz調度程序何時執行，經常使用的觸發器有2種：SimpleTrigger（相似於Timer）、CronTrigger（相似於Linux的Crontab）。

六、實際上，Quartz在進行調度器初始化的時候，會加載quartz.properties文件進行一些屬性的設置，好比Quartz後臺線程池的屬性（threadCount）、做業存儲設置等。它會先從工程中找，若是找不到那麼就是用quartz.jar中的默認的quartz.properties文件。

七、Quartz存在監聽器的概念，好比任務執行先後、任務的添加等，能夠方便實現任務的監控。

CronTrigger示例

這裏給出一些經常使用的示例：

0 15 10 ? * 天天10點15分觸發

0 15 10 ? 2017 2017年天天10點15分觸發

0 14 * ? 天天下午的 2點到2點59分每分觸發

0 0/5 14 ? 天天下午的 2點到2點59分(整點開始，每隔5分觸發)

0 0/5 14,18 ? 天天下午的 2點到2點59分、18點到18點59分(整點開始，每隔5分觸發)

0 0-5 14 ? 天天下午的 2點到2點05分每分觸發

0 15 10 ? * 6L 每個月最後一週的星期五的10點15分觸發

0 15 10 ? * 6#3 每個月的第三週的星期五開始觸發

咱們能夠經過一些Cron在線工具很是方便的生成，好比http://www.pppet.net/等。

Spring和Quartz的整合

實際上，Quartz和Spring結合是很方便的，無非就是進行一些配置。大概基於2種方式：

第一，普通的類，普通的方法，直接在配置中指定（MethodInvokingJobDetailFactoryBean）。

第二，須要繼承QuartzJobBean，複寫指定方法（executeInternal）便可。

而後，就是一些觸發器、調度器的配置了，這裏再也不展開介紹了，只要弄懂了原生的Quartz的使用，那麼和Spring的結合使用就會很簡單。