任务调度之 Quartz

任务调度的背景

　　在业务系统中有很多这样的场景：

账单日或者还款日上午 10 点，给每个信用卡客户发送账单通知，还款通知。如何判断客户的账单日、还款日，完成通知的发送？
银行业务系统，夜间要完成跑批的一系列流程，清理数据，下载文件，解析文件，对账清算、切换结算日期等等。如何触发一系列流程的执行？
金融机构跟人民银行二代支付系统对接，人民银行要求低于 5W 的金额（小额支付）半个小时打一次包发送，以缓解并发压力。所以，银行的跨行转账分成了多个流程：录入、复核、发送。如何把半个小时以内的所有数据一次性发送？

　　类似于这种基于准确的时刻或者固定的时间间隔触发的任务，或者有批量数据需要处理，或者要实现两个动作解耦的场景，我们都可以用任务调度来实现。

任务调度需求分析：

　　任务调度的实现方式有很多，如果要实现我们的调度需求，我们对这个工具有什么样的基本要求呢？

可以定义触发的规则，比如基于时刻、时间间隔、表达式。
可以定义需要执行的任务。比如执行一个脚本或者一段代码。任务和规则是分开的。
集中管理配置，持久配置。不用把规则写在代码里面，可以看到所有的任务配置，方便维护。重启之后任务可以再次调度——配置文件或者配置中心。
支持任务的串行执行，例如执行 A 任务后再执行 B 任务再执行 C 任务。
支持多个任务并发执行，互不干扰（例如 ScheduledThreadPoolExecutor）。
有自己的调度器，可以启动、中断、停止任务。
容易集成到 Spring。

任务调度工具对比:

操作系统 Linux crontab:Windows 计划任务,只能执行简单脚本或者命令
数据库 MySQL、Oracle 可以操作数据。不能执行 Java 代码
工具 Kettle 可以操作数据，执行脚本。没有集中配置
开发语言 JDK Timer、ScheduledThreadPool Timer：单线程JDK1.5 之后：ScheduledThreadPool（Cache、Fiexed、Single）:没有集中配置，日程管理不够灵活
容器 Spring Task、@Scheduled 不支持集群
分布式框架 XXL-JOB，Elastic-Job

　　其中JDK Timer的案例如下：

public class TestTimerTask extends TimerTask {

    /**

     * 此计时器任务要执行的操作。

     */

    public void run() {

        Date executeTime = new Date(this.scheduledExecutionTime());

        String dateStr = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").format(new Date());

        System.out.println("任务执行了：" + dateStr);

    }

}

public class TestTimer {

    public static void main(String[] args) {

        Timer timer = new Timer();

        TimerTask task = new TestTimerTask();

        timer.schedule(task, 5000L, 1000L);

    }

}

　　@Scheduled 也是用 JUC 的 ScheduledExecutorService 实现的Scheduled(cron = “0 15 10 15 * ?”)

ScheduledAnnotationBeanPostProcessor 的 postProcessAfterInitialization 方法将@Scheduled 的方法包装为指定的 task添加到 ScheduledTaskRegistrar 中
ScheduledAnnotationBeanPostProcessor 会监听 Spring 的容器初始化事件，在 Spring 容器初始化完成后进行TaskScheduler 实现类实例的查找，若发现有 SchedulingConfigurer 的实现类实例，则跳过 3
查找 TaskScheduler 的实现类实例默认是通过类型查找，若有多个实现则会查找名字为"taskScheduler"的实现 Bean，若没有找到则在 ScheduledTaskRegistrar 调度任务的时候会创建一个 newSingleThreadScheduledExecutor，将TaskScheduler 的实现类实例设置到 ScheduledTaskRegistrar 属性中
ScheduledTaskRegistrar 的 scheduleTasks 方法触发任务调度
真正调度任务的类是 TaskScheduler 实现类中的 ScheduledExecutorService，由 J.U.C 提供

Quzartz 基本介绍：

　　Quatz 是一个特性丰富的，开源的任务调度库，它几乎可以嵌入所有的 Java 程序，从很小的独立应用程序到大型商业系统。Quartz 可以用来创建成百上千的简单的或者复杂的任务，这些任务可以用来执行任何程序可以做的事情。Quartz 拥有很多企业级的特性，包括支持 JTA 事务和集群。Quartz 的目的就是让任务调度更加简单，开发人员只需要关注业务即可。他是用 Java 语言编写的（也有.NET 的版本）。Java 代码能做的任何事情，Quartz 都可以调度。特点：

精确到毫秒级别的调度
可以独立运行，也可以集成到容器中
支持事务（JobStoreCMT ）
支持集群
支持持久化

Quzartz Java 编程：

1.引入依赖：

<dependency>

    <groupId>org.quartz-scheduler</groupId>

    <artifactId>quartz</artifactId>

    <version>2.3.</version>

</dependency>

2.默认配置文件

　　org.quartz包下，有一个默认的配置文件，quartz.properties。当我们没有定义一个同名的配置文件的时候，就会使用默认配置文件里面的配置。

org.quartz.scheduler.instanceName: DefaultQuartzScheduler

org.quartz.scheduler.rmi.export: false

org.quartz.scheduler.rmi.proxy: false

org.quartz.scheduler.wrapJobExecutionInUserTransaction: false

//线程池

org.quartz.threadPool.class: org.quartz.simpl.SimpleThreadPool

org.quartz.threadPool.threadCount:

org.quartz.threadPool.threadPriority:

org.quartz.threadPool.threadsInheritContextClassLoaderOfInitializingThread: true

org.quartz.jobStore.misfireThreshold:

//内存持久化

org.quartz.jobStore.class: org.quartz.simpl.RAMJobStore

3.创建 Job

　　实现唯一的方法 execute()，方法中的代码就是任务执行的内容。此处仅输出字符串。

public class MyJob1 implements Job {

    public void execute(JobExecutionContext context) throws JobExecutionException {

        Date date = new Date();

        SimpleDateFormat sf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");

        JobDataMap dataMap = context.getJobDetail().getJobDataMap();

        System.out.println( " " + sf.format(date) + " 任务1执行了，"+dataMap.get("name"));

    }

}

　　Job 进一步包装成 JobDetail。必须要指定 JobName 和 groupName，两个合起来是唯一标识符。可以携带 KV 的数据（JobDataMap），用于扩展属性，在运行的时候可以从 context获取到。

// JobDetail

JobDetail jobDetail = JobBuilder.newJob(MyJob1.class)

    .withIdentity("myJob1", "group1")

    .usingJobData("name", "wuzz")

    .usingJobData("moon", 5.21F)

    .build();

4 创建 Trigger

　　基于 SimpleTrigger 定义了一个每 2 秒钟运行一次、不断重复的 Trigger：

// Trigger

Trigger trigger = TriggerBuilder.newTrigger()

    .withIdentity("trigger1", "group1")

    .startNow()

    .withSchedule(SimpleScheduleBuilder.simpleSchedule()

    .withIntervalInSeconds()

    .repeatForever())

    .build();

5.创建 Scheduler

　　通过 Factory 获取调度器的实例，把 JobDetail 和 Trigger绑定，注册到容器中。Scheduler 先启动后启动无所谓，只要有 Trigger 到达触发条件，就会执行任务。

// SchedulerFactory

SchedulerFactory factory = new StdSchedulerFactory();

// Scheduler

Scheduler scheduler = factory.getScheduler();

 // 绑定关系是1：N

scheduler.scheduleJob(jobDetail, trigger);

scheduler.start();

　　注意这里，调度器一定是单例的。

体系结构总结：

JobDetail : 我们创建一个实现 Job 接口的类，使用 JobBuilder 包装成 JobDetail，它可以携带KV 的数据。

Trigger : 定义任务的触发规律，Trigger，使用 TriggerBuilder 来构建。JobDetail 跟 Trigger 是 1:N 的关系。Trigger 接口在 Quartz 有 4 个继承的子接口：

SimpleTrigger :简单触发器固定时刻或时间间隔，毫秒
CalendarIntervalTrigger :基于日历的触发器比简单触发器更多时间单位，支持非固定时间的触发，例如一年可能 365/366，一个月可能 28/29/30/31
DailyTimeIntervalTrigger :基于日期的触发器每天的某个时间段
CronTrigger :基于 Cron 表达式的触发器 ,可以借助 http://cron.qqe2.com/生成表达式

Trigger dailyTimeIntervalTrigger = TriggerBuilder.newTrigger()

　　.withIdentity("trigger1", "group1")

　　.startNow()

　　.withSchedule(DailyTimeIntervalScheduleBuilder.dailyTimeIntervalSchedule()

　　.startingDailyAt(TimeOfDay.hourAndMinuteOfDay(, )) //第天9：00开始

　　.endingDailyAt(TimeOfDay.hourAndMinuteOfDay(, )) //16：00 结束

　　.onDaysOfTheWeek(,,,,) //周一至周五执行

　　.withIntervalInHours() //每间隔1小时执行一次

　　.withRepeatCount())//最多重复100次（实际执行100+1次）

　　.build();

　　上面我们定义的都是在什么时间执行，但是我们有一些在什么时间不执行的需求，比如：理财周末和法定假日购买不计息；证券公司周末和法定假日休市。是不是要把日期写在数据库中，然后读取基于当前时间判断呢？

基于 Calendar 的排除规则

　　如果要在触发器的基础上，排除一些时间区间不执行任务，就要用到 Quartz 的Calendar 类（注意不是 JDK 的 Calendar）。可以按年、月、周、日、特定日期、Cron表达式排除。调用 Trigger 的 modifiedByCalendar()添加到触发器中，并且调用调度器的addCalendar()方法注册排除规则。

// 定义日历

AnnualCalendar holidays = new AnnualCalendar();// 排除中秋节

Calendar midAutumn = new GregorianCalendar(, , );

holidays.setDayExcluded(midAutumn, true);

// 排除圣诞节

Calendar christmas = new GregorianCalendar(, , );

holidays.setDayExcluded(christmas, true);

// 调度器添加日历

scheduler.addCalendar("holidays", holidays, false, false);

JobDetail jobDetail = JobBuilder.newJob(MyJob1.class)

        .withIdentity("job1", "group1")

        .usingJobData("name","wuzz")

        .build();

Trigger trigger = TriggerBuilder.newTrigger()

        .withIdentity("trigger1", "group1")

        .startNow()

        .modifiedByCalendar("holidays")

        .withSchedule(SimpleScheduleBuilder.simpleSchedule()

                .withIntervalInSeconds()

                .repeatForever())

        .build();

BaseCalendar :为高级的 Calendar 实现了基本的功能，实现了 org.quartz.Calendar 接口AnnualCalendar 排除年中一天或多天
CronCalendar :日历的这种实现排除了由给定的 CronExpression 表达的时间集合。例如，您可以使用此日历使用表达式“* * 0-7,18-23？* *”每天排除所有营业时间（上午 8 点至下午 5 点）。如果 CronTrigger 具有给定的 cron 表达式并且与具有相同表达式的 CronCalendar 相关联，则日历将排除触发器包含的所有时间，并且它们将彼此抵消。
DailyCalendar :您可以使用此日历来排除营业时间（上午 8 点 - 5 点）每天。每个DailyCalendar 仅允许指定单个时间范围，并且该时间范围可能不会跨越每日边界（即，您不能指定从上午 8 点至凌晨 5 点的时间范围）。如果属性 invertTimeRange 为 false（默认），则时间范围定义触发器不允许触发的时间范围。如果 invertTimeRange 为 true，则时间范围被反转 - 也就是排除在定义的时间范围之外的所有时间。
HolidayCalendar :特别的用于从 Trigger 中排除节假日
MonthlyCalendar :排除月份中的指定数天，例如，可用于排除每月的最后一天
WeeklyCalendar :排除星期中的任意周几，例如，可用于排除周末，默认周六和周日

Scheduler:

　　调度器，是 Quartz 的指挥官，由 StdSchedulerFactory 产生。它是单例的。并且是 Quartz 中最重要的 API，默认是实现类是 StdScheduler，里面包含了一个QuartzScheduler。QuartzScheduler 里面又包含了一个 QuartzSchedulerThread。

　　Scheduler 中的方法主要分为三大类：

操作调度器本身，例如调度器的启动 start()、调度器的关闭 shutdown()。
操作 Trigger，例如 pauseTriggers()、resumeTrigger()。
操作 Job，例如 scheduleJob()、unscheduleJob()、rescheduleJob()

　　这些方法非常重要，可以实现任务的动态调度。

Listener:

　　我们有这么一种需求，在每个任务运行结束之后发送通知给运维管理员。那是不是要在每个任务的最后添加一行代码呢？这种方式对原来的代码造成了入侵，不利于维护。如果代码不是写在任务代码的最后一行，怎么知道任务执行完了呢？或者说，怎么监测到任务的生命周期呢？观察者模式：定义对象间一种一对多的依赖关系，使得每当一个对象改变状态，则所有依赖它的对象都会得到通知并自动更新。Quartz 中提供了三种 Listener，监听 Scheduler 的，监听 Trigger 的，监听 Job 的。只需要创建类实现相应的接口，并在 Scheduler 上注册 Listener，便可实现对核心对象的监听。

JobListener
TriggerListener
SchedulerListener

　　以 JobListener 为例：

public class MyJobListener implements JobListener {

    public String getName() {

        String name = getClass().getSimpleName();

        System.out.println( "Method 111111 :"+ "获取到监听器名称："+name);

        return name;

    }

    public void jobToBeExecuted(JobExecutionContext context) {

        String jobName = context.getJobDetail().getKey().getName();

        System.out.println("Method 222222 :"+ jobName + " ——任务即将执行 ");

    }

    public void jobExecutionVetoed(JobExecutionContext context) {

        String jobName = context.getJobDetail().getKey().getName();

        System.out.println("Method 333333 :"+ jobName + " ——任务被否决 ");

    }

    public void jobWasExecuted(JobExecutionContext context, JobExecutionException jobException) {

        String jobName = context.getJobDetail().getKey().getName();

        System.out.println("Method 444444 :"+ jobName + " ——执行完毕 ");

        System.out.println("------------------");

    }

}

public static void main(String[] args) throws SchedulerException {

   // JobDetail

   JobDetail jobDetail = JobBuilder.newJob(MyJob1.class).withIdentity("job1", "group1").build();

   // Trigger

   Trigger trigger = TriggerBuilder.newTrigger().withIdentity("trigger1", "group1").startNow()

         .withSchedule(SimpleScheduleBuilder.simpleSchedule().withIntervalInSeconds().repeatForever()).build();

   // SchedulerFactory

   SchedulerFactory  factory = new StdSchedulerFactory();

   // Scheduler

   Scheduler scheduler = factory.getScheduler();

   scheduler.scheduleJob(jobDetail, trigger);

   // 创建并注册一个全局的Job Listener

   scheduler.getListenerManager().addJobListener(new MyJobListener(), EverythingMatcher.allJobs());

   scheduler.start();

}

　　工具类：ListenerManager，用于添加、获取、移除监听器。Matcher，主要是基于 groupName 和 keyName 进行匹配。

JobStore：

　　Jobstore 用来存储任务和触发器相关的信息，例如所有任务的名称、数量、状态等等。Quartz 中有两种存储任务的方式，一种在在内存，一种是在数据库。

RAMJobStore:

　　Quartz 默认的 JobStore 是 RAMJobstore，也就是把任务和触发器信息运行的信息存储在内存中，用到了 HashMap、TreeSet、HashSet 等等数据结构。如果程序崩溃或重启，所有存储在内存中的数据都会丢失。所以我们需要把这些数据持久化到磁盘。

JDBCJobStore:

　　JDBCJobStore 可以通过 JDBC 接口，将任务运行数据保存在数据库中。JDBC 的实现方式有两种，JobStoreSupport 类的两个子类：

JobStoreTX：在独立的程序中使用，自己管理事务，不参与外部事务。
JobStoreCMT：(Container Managed Transactions (CMT)，如果需要容器管理事务时，使用它。

　　使用 JDBCJobSotre 时，需要配置数据库信息：

org.quartz.jobStore.class:org.quartz.impl.jdbcjobstore.JobStoreTX

org.quartz.jobStore.driverDelegateClass:org.quartz.impl.jdbcjobstore.StdJDBCDelegate

# 使用 quartz.properties，不使用默认配置

org.quartz.jobStore.useProperties:true

#数据库中 quartz 表的表名前缀

org.quartz.jobStore.tablePrefix:QRTZ_

org.quartz.jobStore.dataSource:myDS



#配置数据源

org.quartz.dataSource.myDS.driver:com.mysql.jdbc.Driver

org.quartz.dataSource.myDS.URL:jdbc:mysql://localhost:3306/quartz?useUnicode=true&characterEncoding=utf8

org.quartz.dataSource.myDS.user:root

org.quartz.dataSource.myDS.password:

org.quartz.dataSource.myDS.validationQuery=select  from dual

　　问题来了？需要建什么表？表里面有什么字段？字段类型和长度是什么？在官网的 Downloads 链接中，提供了 11 张表的建表语句：quartz-2.2.3-distribution\quartz-2.2.3\docs\dbTables2.3 的版本在这个路径下：src\org\quartz\impl\jdbcjobstore

　　表名与作用：

QRTZ_BLOB_TRIGGERS Trigger 作为 Blob 类型存储
QRTZ_CALENDARS 存储 Quartz 的 Calendar 信息
QRTZ_CRON_TRIGGERS 存储 CronTrigger，包括 Cron 表达式和时区信息
QRTZ_FIRED_TRIGGERS 存储与已触发的 Trigger 相关的状态信息，以及相关 Job 的执行信息
QRTZ_JOB_DETAILS 存储每一个已配置的 Job 的详细信息
QRTZ_LOCKS 存储程序的悲观锁的信息
QRTZ_PAUSED_TRIGGER_GRPS 存储已暂停的 Trigger 组的信息
QRTZ_SCHEDULER_STATE 存储少量的有关 Scheduler 的状态信息，和别的 Scheduler 实例
QRTZ_SIMPLE_TRIGGERS 存储 SimpleTrigger 的信息，包括重复次数、间隔、以及已触的次数
QRTZ_SIMPROP_TRIGGERS 存储 CalendarIntervalTrigger 和 DailyTimeIntervalTrigger 两种类型的触发器
QRTZ_TRIGGERS 存储已配置的 Trigger 的信息

动态调度的实现：

　　传统的 Spring 方式集成，由于任务信息全部配置在 xml 文件中，如果需要操作任务或者修改任务运行频率，只能重新编译、打包、部署、重启，如果有紧急问题需要处理，会浪费很多的时间。有没有可以动态调度任务的方法？比如停止一个 Job？启动一个 Job？修改 Job 的触发频率？读取配置文件、写入配置文件、重启 Scheduler 或重启应用明显是不可取的。对于这种频繁变更并且需要实时生效的配置信息，我们可以放到哪里？可以存放于ZK、Redis、DB tables。并且，我们可以提供一个界面，实现对数据表的轻松操作。

　　这里我们用最简单的数据库的实现。问题 1：建一张什么样的表？参考 JobDetail 的属性。

CREATE TABLE `sys_job` (

`id` int() NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'ID',

`job_name` varchar() NOT NULL COMMENT '任务名称',

`job_group` varchar() NOT NULL COMMENT '任务组名',

`job_cron` varchar() NOT NULL COMMENT '时间表达式',

`job_class_path` varchar() NOT NULL COMMENT '类路径,全类型',

`job_data_map` varchar() DEFAULT NULL COMMENT '传递 map 参数',

`job_status` int() NOT NULL COMMENT '状态:1 启用 0 停用',

`job_describe` varchar() DEFAULT NULL COMMENT '任务功能描述',

PRIMARY KEY (`id`)

) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT= DEFAULT CHARSET=utf8;

　　操作数据表非常简单，SSM 增删改查。但是在修改了表的数据之后，怎么让调度器知道呢？调度器的接口：Scheduler。在我们的需求中，我们需要做的事情：

新增一个任务
删除一个任务
启动、停止一个任务
修改任务的信息（包括调度规律）

　　因此可以把相关的操作封装到一个工具类中。我这里贴出来基本的增删改的几个方法：

public static void addJob(String jobClassName, String jobName, String jobGroupName, String cronExpression, String jobDataMap) throws Exception {

        // 通过SchedulerFactory获取一个调度器实例

        SchedulerFactory sf = new StdSchedulerFactory();

        Scheduler scheduler = sf.getScheduler();

        // 启动调度器

        scheduler.start();

        // 构建job信息

        JobDetail jobDetail = JobBuilder.newJob(getClass(jobClassName).getClass())

                .withIdentity(jobName, jobGroupName).build();

        // JobDataMap用于传递任务运行时的参数，比如定时发送邮件，可以用json形式存储收件人等等信息

        if (StringUtils.isNotEmpty(jobDataMap)) {

            JSONObject jb = JSONObject.parseObject(jobDataMap);

            Map<String, Object> dataMap = (Map<String, Object>) jb.get("data");

            for (Map.Entry<String, Object> m : dataMap.entrySet()) {

                jobDetail.getJobDataMap().put(m.getKey(), m.getValue());

            }

        }

        // 表达式调度构建器(即任务执行的时间)

        CronScheduleBuilder scheduleBuilder = CronScheduleBuilder.cronSchedule(cronExpression);

        // 按新的cronExpression表达式构建一个新的trigger

        CronTrigger trigger = TriggerBuilder.newTrigger().withIdentity(jobName, jobGroupName)

                .withSchedule(scheduleBuilder).startNow().build();

        try {

            scheduler.scheduleJob(jobDetail, trigger);

        } catch (SchedulerException e) {

            logger.info("创建定时任务失败" + e);

            throw new Exception("创建定时任务失败");

        }

    }

    /**

     * 停用一个定时任务

     *

     * @param jobName      任务名称

     * @param jobGroupName 组别

     * @throws Exception

     */

    public static void jobPause(String jobName, String jobGroupName) throws Exception {

        // 通过SchedulerFactory获取一个调度器实例

        SchedulerFactory sf = new StdSchedulerFactory();

        Scheduler scheduler = sf.getScheduler();

        scheduler.pauseJob(JobKey.jobKey(jobName, jobGroupName));

    }

    /**

     * 启用一个定时任务

     *

     * @param jobName      任务名称

     * @param jobGroupName 组别

     * @throws Exception

     */

    public static void jobresume(String jobName, String jobGroupName) throws Exception {

        // 通过SchedulerFactory获取一个调度器实例

        SchedulerFactory sf = new StdSchedulerFactory();

        Scheduler scheduler = sf.getScheduler();

        scheduler.resumeJob(JobKey.jobKey(jobName, jobGroupName));

    }

    /**

     * 删除一个定时任务

     *

     * @param jobName      任务名称

     * @param jobGroupName 组别

     * @throws Exception

     */

    public static void jobdelete(String jobName, String jobGroupName) throws Exception {

        // 通过SchedulerFactory获取一个调度器实例

        SchedulerFactory sf = new StdSchedulerFactory();

        Scheduler scheduler = sf.getScheduler();

        scheduler.pauseTrigger(TriggerKey.triggerKey(jobName, jobGroupName));

        scheduler.unscheduleJob(TriggerKey.triggerKey(jobName, jobGroupName));

        scheduler.deleteJob(JobKey.jobKey(jobName, jobGroupName));

    }

容器启动与 Service 注入

　　容器启动：因为任务没有定义在 ApplicationContext.xml 中，而是放到了数据库中，SpringBoot 启动时，怎么读取任务信息？或者，怎么在 Spring 启动完成的时候做一些事情？创建一个类，实现 CommandLineRunner 接口，实现 run 方法。从表中查出状态是 1 的任务，然后构建。

　　Service 类注入到 Job 中 : Spring Bean 如何注入到实现了 Job 接口的类中？例如在 TaskJob 中，需要注入 XXXXService(自定义的service)，查询数据库进行操作。如果没有任何配置，注入会报空指针异常。

原因：因为定时任务 Job 对象的实例化过程是在 Quartz 中进行的，而 Service Bean 是由Spring 容器管理的，Quartz 察觉不到 Service Bean 的存在，所以无法将 Service Bean装配到 Job 对象中。
分析：Quartz 集成到 Spring 中，用到 SchedulerFactoryBean，其实现了 InitializingBean方法，在唯一的方法 afterPropertiesSet()在 Bean 的属性初始化后调用。调度器用 AdaptableJobFactory 对 Job 对象进行实例化。所以，如果我们可以把这个 JobFactory 指定为我们自定义的工厂的话，就可以在 Job 实例化完成之后，把 Job纳入到 Spring 容器中管理。

解决这个问题的步骤：

　　1.定义一个 AdaptableJobFactory，实现 JobFactory 接口，实现接口定义的newJob 方法，在这里面返回 Job 实例,具体实现可以参考源码 org.springframework.scheduling.quartz.AdaptableJobFactory 类,直接拷贝就可以了。

　　2.定义一个 MyJobFactory，继承 AdaptableJobFactory。使用 Spring 的 AutowireCapableBeanFactory，把 Job 实例注入到容器中。

@Component

public class MyJobFactory extends AdaptableJobFactory {

    @Autowired

    private AutowireCapableBeanFactory capableBeanFactory;

    protected Object createJobInstance(TriggerFiredBundle bundle) throws Exception {

        //调用父类的方法

        Object jobInstance = super.createJobInstance(bundle);

        capableBeanFactory.autowireBean(jobInstance);

        return jobInstance;

    }

}

　　3.指定 Scheduler 的 JobFactory 为自定义的 JobFactory。

scheduler.setJobFactory(myJobFactory);

Quartz 集群部署：

为什么需要集群？

防止单点故障，减少对业务的影响
减少节点的压力，例如在 10 点要触发 1000 个任务，如果有 10 个节点，则每个节点之需要执行 100 个任务

集群需要解决的问题？

任务重跑，因为节点部署的内容是一样的，到 10 点的时候，每个节点都会执行相同的操作，引起数据混乱。比如跑批，绝对不能执行多次。
任务漏跑，假如任务是平均分配的，本来应该在某个节点上执行的任务，因为节点故障，一直没有得到执行。
水平集群需要注意时间同步问题
Quartz 使用的是随机的负载均衡算法，不能指定节点执行所以必须要有一种共享数据或者通信的机制。在分布式系统的不同节点中，我们可以采用什么样的方式，实现数据共享？两两通信，或者基于分布式的服务，实现数据共享。例如：ZK、Redis、DB。

　　在 Quartz 中，提供了一种简单的方式，基于数据库共享任务执行信息。也就是说，一个节点执行任务的时候，会操作数据库，其他的节点查询数据库，便可以感知到了。同样的问题：建什么表？哪些字段？依旧使用系统自带的 11 张表。

　　配置集群需要先配置如下信息，另外需要配置数据库连接持久化的信息，具体如上文所示。

#如果使用集群，instanceId必须唯一，设置成AUTO

org.quartz.scheduler.instanceId = AUTO

#是否使用集群

org.quartz.jobStore.isClustered = true

　　如果设置的数量>1，并且使用 JDBC JobStore（RAMJobStore 不支持分布式，只有一个调度器实例，所以不加锁），则属性org.quartz.jobStore.acquireTriggersWithinLock 应设置为 true。否则不加锁会导致任务重复执行。

//代表 Scheduler 一次拉取trigger 的最大数量，默认是 1

org.quartz.scheduler.batchTriggerAcquisitionMaxCount=

org.quartz.jobStore.acquireTriggersWithinLock=true

Quartz 调度原理:

Job 没有继承 Thread 和实现 Runnable，是怎么被调用的？通过反射还是什么？
任务是什么时候被调度的？是谁在监视任务还是监视 Trigger？
任务是怎么被调用的？谁执行了任务？
任务本身有状态吗？还是触发器有状态？

　　看源码的入口

Scheduler scheduler = factory.getScheduler();

scheduler.scheduleJob(jobDetail, trigger);

scheduler.start();

　　factory.getScheduler() 调用到 StdSchedulerFactory 的方法，如下：

public Scheduler getScheduler() throws SchedulerException {

　　if (cfg == null) {

　　　　// 读取 quartz.properties 配置文件

　　　　initialize();

　　}

　　// 这个类是一个 HashMap，用来基于调度器的名称保证调度器的唯一性

　　SchedulerRepository schedRep = SchedulerRepository.getInstance();



　　Scheduler sched = schedRep.lookup(getSchedulerName());

　　// 如果调度器已经存在了

　　if (sched != null) {

　　　　// 调度器关闭了，移除

　　　　if (sched.isShutdown()) {

　　　　　　schedRep.remove(getSchedulerName());

　　　　} else {

　　　　　　// 返回调度器

　　　　　　return sched;

　　　　}

　　}

　　// 调度器不存在，初始化

　　sched = instantiate();



　　return sched;

}

　　instantiate()方法中做了初始化的所有工作：

// 存储任务信息的 JobStore

JobStore js = null;

// 创建线程池，默认是 SimpleThreadPool

ThreadPool tp = null;

// 创建调度器

QuartzScheduler qs = null;

// 连接数据库的连接管理器

DBConnectionManager dbMgr = null;

// 自动生成 ID

String instanceIdGeneratorClass = null;

// 创建线程执行器，默认为 DefaultThreadExecutor

ThreadExecutor threadExecutor;

　　创建线程池（包工头）即上面代码的 ThreadPool tp = null; 在该方法830行和839行，创建了一个线程池，默认是配置文件中指定的SimpleThreadPool。

String tpClass = cfg.getStringProperty(PROP_THREAD_POOL_CLASS, SimpleThreadPool.class.getName());

tp = (ThreadPool) loadHelper.loadClass(tpClass).newInstance();

　　SimpleThreadPool 里面维护了三个 list，分别存放所有的工作线程、空闲的工作线程和忙碌的工作线程。我们可以把 SimpleThreadPool 理解为包工头。

private List<WorkerThread> workers;

private LinkedList<WorkerThread> availWorkers = new LinkedList<WorkerThread>();

private LinkedList<WorkerThread> busyWorkers = new LinkedList<WorkerThread>();

　　tp 的 runInThread()方法是线程池运行线程的接口方法。参数 Runnable 是执行的任务内容。取出 WorkerThread 去执行参数里面的 runnable（JobRunShell）。

WorkerThread wt = (WorkerThread)availWorkers.removeFirst();

busyWorkers.add(wt);

wt.run(runnable);

　　WorkerThread （工人）是 SimpleThreadPool 的内部类，用来执行任务。我们把WorkerThread理解为工人。在WorkerThread的run方法中，执行传入的参数runnable任务：

runnable.run();

　　创建调度线程（项目经理）QuartzScheduler：

qs = new QuartzScheduler(rsrcs, idleWaitTime, dbFailureRetry);

　　在 QuartzScheduler 的构造函数中，创建了 QuartzSchedulerThread，我们把它理解为项目经理，它会调用包工头的工人资源，给他们安排任务。并且创建了线程执行器 schedThreadExecutor ，执行了这个QuartzSchedulerThread，也就是调用了它的 run 方法。

// 创建一个线程，resouces 里面有线程名称

this.schedThread = new QuartzSchedulerThread(this, resources);

// 线程执行器

ThreadExecutor schedThreadExecutor = resources.getThreadExecutor();

//执行这个线程，也就是调用了线程的 run 方法

schedThreadExecutor.execute(this.schedThread);

　　点开 QuartzSchedulerThread 类，找到 run 方法，这个是 Quartz 任务调度的核心方法：

public void run() {

        int acquiresFailed = ;

        // 检查 scheuler 是否为停止状态

        while (!halted.get()) {

            try {

                // check if we're supposed to pause...

                synchronized (sigLock) {

                    // 检查是否为暂停状态

                    while (paused && !halted.get()) {

                        try {

                            // wait until togglePause(false) is called...

                            // 暂停的话会尝试去获得信号锁，并 wait 一会

                            sigLock.wait(1000L);

                        } catch (InterruptedException ignore) {

                        }

                        // reset failure counter when paused, so that we don't

                        // wait again after unpausing

                        acquiresFailed = ;

                    }

                    if (halted.get()) {

                        break;

                    }

                }

                // wait a bit, if reading from job store is consistently

                // failing (e.g. DB is down or restarting)..

                // 从 JobStore 获取 Job 持续失败，sleep 一下

                if (acquiresFailed > ) {

                    try {

                        long delay = computeDelayForRepeatedErrors(qsRsrcs.getJobStore(), acquiresFailed);

                        Thread.sleep(delay);

                    } catch (Exception ignore) {

                    }

                }

                // 从线程池获取可用的线程

                int availThreadCount = qsRsrcs.getThreadPool().blockForAvailableThreads();

                if(availThreadCount > ) { // will always be true, due to semantics of blockForAvailableThreads...

                    List<OperableTrigger> triggers;

                    long now = System.currentTimeMillis();

                    clearSignaledSchedulingChange();

                    try {

                        // 获取需要下次执行的 triggers

                        // idleWaitTime： 默认 30s

                        // availThreadCount：获取可用（空闲）的工作线程数量，总会大于 1，因为该方法会一直阻塞，直到有工作线程空闲下来。

                        // maxBatchSize：一次拉取 trigger 的最大数量，默认是 1

                        // batchTimeWindow：时间窗口调节参数，默认是 0

                        // misfireThreshold： 超过这个时间还未触发的 trigger，被认为发生了 misfire，默认 60s

                        // 调度线程一次会拉取 NEXT_FIRETIME 小于（now + idleWaitTime  +batchTimeWindow）,大于（now - misfireThreshold）的，min(availThreadCount,maxBatchSize)个 triggers，默认情况下，会拉取未来 30s、

过去 60s 之间还未 fire 的  个 trigger

                        triggers = qsRsrcs.getJobStore().acquireNextTriggers(

                                now + idleWaitTime, Math.min(availThreadCount, qsRsrcs.getMaxBatchSize()), qsRsrcs.getBatchTimeWindow());

                        acquiresFailed = ;

                        if (log.isDebugEnabled())

                            log.debug("batch acquisition of " + (triggers == null ?  : triggers.size()) + " triggers");

                    } catch (JobPersistenceException jpe) {

                        if (acquiresFailed == ) {

                            qs.notifySchedulerListenersError(

                                "An error occurred while scanning for the next triggers to fire.",

                                jpe);

                        }

                        if (acquiresFailed < Integer.MAX_VALUE)

                            acquiresFailed++;

                        continue;

                    } catch (RuntimeException e) {

                        if (acquiresFailed == ) {

                            getLog().error("quartzSchedulerThreadLoop: RuntimeException "

                                    +e.getMessage(), e);

                        }

                        if (acquiresFailed < Integer.MAX_VALUE)

                            acquiresFailed++;

                        continue;

                    }

                    if (triggers != null && !triggers.isEmpty()) {

                        now = System.currentTimeMillis();

                        long triggerTime = triggers.get().getNextFireTime().getTime();

                        long timeUntilTrigger = triggerTime - now;

                        while(timeUntilTrigger > ) {

                            synchronized (sigLock) {

                                if (halted.get()) {

                                    break;

                                }

                                if (!isCandidateNewTimeEarlierWithinReason(triggerTime, false)) {

                                    try {

                                        // we could have blocked a long while

                                        // on 'synchronize', so we must recompute

                                        now = System.currentTimeMillis();

                                        timeUntilTrigger = triggerTime - now;

                                        if(timeUntilTrigger >= )

                                            sigLock.wait(timeUntilTrigger);

                                    } catch (InterruptedException ignore) {

                                    }

                                }

                            }

                            if(releaseIfScheduleChangedSignificantly(triggers, triggerTime)) {

                                break;

                            }

                            now = System.currentTimeMillis();

                            timeUntilTrigger = triggerTime - now;

                        }

                        // this happens if releaseIfScheduleChangedSignificantly decided to release triggers

                        if(triggers.isEmpty())

                            continue;

                        // set triggers to 'executing'

                        List<TriggerFiredResult> bndles = new ArrayList<TriggerFiredResult>();

                        boolean goAhead = true;

                        synchronized(sigLock) {

                            goAhead = !halted.get();

                        }

                        if(goAhead) {

                            try {

                                // 触发 Trigger，把 ACQUIRED 状态改成 EXECUTING

                                // 如果这个 trigger 的 NEXTFIRETIME 为空，也就是未来不再触发，就将其状态改为COMPLETE

                                // 如果trigger不允许并发执行（即Job的实现类标注了@DisallowConcurrentExecution），则将状态变为 BLOCKED，否则就将状态改为 WAITING

                                List<TriggerFiredResult> res = qsRsrcs.getJobStore().triggersFired(triggers);

                                if(res != null)

                                    bndles = res;

                            } catch (SchedulerException se) {

                                qs.notifySchedulerListenersError(

                                        "An error occurred while firing triggers '"

                                                + triggers + "'", se);

                                //QTZ-179 : a problem occurred interacting with the triggers from the db

                                //we release them and loop again

                                // 循环处理 Trigger

                                for (int i = ; i < triggers.size(); i++) {

                                    qsRsrcs.getJobStore().releaseAcquiredTrigger(triggers.get(i));

                                }

                                continue;

                            }

                        }

                        for (int i = ; i < bndles.size(); i++) {

                            TriggerFiredResult result =  bndles.get(i);

                            TriggerFiredBundle bndle =  result.getTriggerFiredBundle();

                            Exception exception = result.getException();

                            if (exception instanceof RuntimeException) {

                                getLog().error("RuntimeException while firing trigger " + triggers.get(i), exception);

                                qsRsrcs.getJobStore().releaseAcquiredTrigger(triggers.get(i));

                                continue;

                            }

                            // it's possible to get 'null' if the triggers was paused,

                            // blocked, or other similar occurrences that prevent it being

                            // fired at this time...  or if the scheduler was shutdown (halted)

                            if (bndle == null) {

                                qsRsrcs.getJobStore().releaseAcquiredTrigger(triggers.get(i));

                                continue;

                            }

                            JobRunShell shell = null;

                            try {

                                // 根据 trigger 信息实例化 JobRunShell（implements Runnable），同时依据JOB_CLASS_NAME 实例化 Job，随后我们将 JobRunShell 实例丢入工作线

                                shell = qsRsrcs.getJobRunShellFactory().createJobRunShell(bndle);

                                shell.initialize(qs);

                            } catch (SchedulerException se) {

                                qsRsrcs.getJobStore().triggeredJobComplete(triggers.get(i), bndle.getJobDetail(), CompletedExecutionInstruction.SET_ALL_JOB_TRIGGERS_ERROR);

                                continue;

                            }

                            // 执行 JobRunShell 的 run 方法

                            if (qsRsrcs.getThreadPool().runInThread(shell) == false) {

                                // this case should never happen, as it is indicative of the

                                // scheduler being shutdown or a bug in the thread pool or

                                // a thread pool being used concurrently - which the docs

                                // say not to do...

                                getLog().error("ThreadPool.runInThread() return false!");

                                qsRsrcs.getJobStore().triggeredJobComplete(triggers.get(i), bndle.getJobDetail(), CompletedExecutionInstruction.SET_ALL_JOB_TRIGGERS_ERROR);

                            }

                        }

                        continue; // while (!halted)

                    }

                } else { // if(availThreadCount > 0)

                    // should never happen, if threadPool.blockForAvailableThreads() follows contract

                    continue; // while (!halted)

                }

                long now = System.currentTimeMillis();

                long waitTime = now + getRandomizedIdleWaitTime();

                long timeUntilContinue = waitTime - now;

                synchronized(sigLock) {

                    try {

                      if(!halted.get()) {

                        // QTZ-336 A job might have been completed in the mean time and we might have

                        // missed the scheduled changed signal by not waiting for the notify() yet

                        // Check that before waiting for too long in case this very job needs to be

                        // scheduled very soon

                        if (!isScheduleChanged()) {

                          sigLock.wait(timeUntilContinue);

                        }

                      }

                    } catch (InterruptedException ignore) {

                    }

                }

            } catch(RuntimeException re) {

                getLog().error("Runtime error occurred in main trigger firing loop.", re);

            }

        } // while (!halted)

        // drop references to scheduler stuff to aid garbage collection...

        qs = null;

        qsRsrcs = null;

    }

　　JobRunShell 的作用:JobRunShell 用来为 Job 提供安全的运行环境的，执行 Job 中所有的作业，捕获运行中的异常，在任务执行完毕的时候更新 Trigger 状态，等等。JobRunShell 实例是用 JobRunShellFactory 为 QuartzSchedulerThread 创建的，在调度器决定一个 Job 被触发的时候，它从线程池中取出一个线程来执行任务。

线程模型总结:

SimpleThreadPool：包工头，管理所有 WorkerThread
WorkerThread：工人，把 Job 包装成 JobRunShell，执行
QuartSchedulerThread：项目经理，获取即将触发的 Trigger，从包工头出拿到worker，执行 Trigger 绑定的任务

　　绑定 l JobDetail 和和 Trigger（scheduler.scheduleJob(jobDetail, trigger);）

// 存储 JobDetail 和 Trigger

resources.getJobStore().storeJobAndTrigger(jobDetail, trig);

// 通知相关的 Listener

notifySchedulerListenersJobAdded(jobDetail);

notifySchedulerThread(trigger.getNextFireTime().getTime());

notifySchedulerListenersSchduled(trigger);

　　启动调度器scheduler.start();

public void start() throws SchedulerException {

        if (shuttingDown|| closed) {

            throw new SchedulerException(

                    "The Scheduler cannot be restarted after shutdown() has been called.");

        }

        // QTZ-212 : calling new schedulerStarting() method on the listeners

        // right after entering start()
        // 通知监听器

        notifySchedulerListenersStarting();

        if (initialStart == null) {

            initialStart = new Date();

            this.resources.getJobStore().schedulerStarted();

            startPlugins();

        } else {

            resources.getJobStore().schedulerResumed();

        }

        // 通知 QuartzSchedulerThread 不再等待，开始干活

        schedThread.togglePause(false);

        getLog().info(

                "Scheduler " + resources.getUniqueIdentifier() + " started.");

        notifySchedulerListenersStarted();

    }

　　getScheduler 方法创建线程池 ThreadPool，创建调度器 QuartzScheduler，创建调度线程 QuartzSchedulerThread，调度线程初始处于暂停状态。scheduleJob 将任务添加到 JobStore 中。scheduler.start()方法激活调度器，QuartzSchedulerThread 从 timeTrriger 取出待触发的任务，并包装成 TriggerFiredBundle，然后由 JobRunShellFactory 创建TriggerFiredBundle 的执行线程 JobRunShell ，调度执行通过线程池SimpleThreadPool去执行JobRunShell，而JobRunShell执行的就是任务类的execute方法：job.execute(JobExecutionContext context)。

1、一个任务10秒钟触发一次，但是每次执行需要60秒，在第20秒的时候，会同时运行两个任务吗？怎么禁止一个任务并发运行？需要注解 @DisallowConcurrentExecution

@DisallowConcurrentExecution

public class MyJob4 implements Job {

    public void execute(JobExecutionContext jobExecutionContext) throws JobExecutionException {

        Date date = new Date();

        SimpleDateFormat sf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");

        try {

            System.out.println(" " + sf.format(date) + "   任务4开始执行了，请等待3秒");

            TimeUnit.SECONDS.sleep();

        } catch (InterruptedException e) {

            e.printStackTrace();

        }

    }

}

2、现在有三个任务，任务A、任务B、任务C，怎么让多个任务串行执行，例如A执行完了之后再执行B，B执行完了再执行C？

　　如果仅仅只是串行的话，可以把三个任务放在同一个任务当中。

3、除了执行本地的代码之外，怎么调用其他系统的任务？

　　鉴权的HTTP，RPC

4、任务在什么时候会错过触发？错过触发怎么办？

　　没有可用线程，Trigger 被暂停，系统重启，禁止并发执行的任务在到达触发时间时，上次执行还没有结束。

　　忽略，立即跑一次，下次跑。

　　每一种 Trigger 都定义了自己的 Misfire 策略，不同的策略通过不同的方法来设置。

// Trigger1

Trigger trigger = TriggerBuilder.newTrigger().withIdentity("trigger1", "group1").startNow()

        .withSchedule(SimpleScheduleBuilder.simpleSchedule().

        　 withMisfireHandlingInstructionNowWithExistingCount().

           withIntervalInSeconds().

           repeatForever()).build();