Spring Scheduler定时任务 + Quartz

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定时任务几种实现方式

1. Java自带的java.util.Timer类，这个类允许你调度一个java.util.TimerTask任务，没怎么用过就不说了。
2. Spring3.0以后自带的task，可以将它看成一个轻量级的Quartz，而且使用起来比Quartz简单许多。
3. java的线程池类ScheduledExecutorService也可以实现一些简单的定时任务，周期性任务。
4. Quartz是一个功能比较强大的的调度器，可以让你的程序在指定时间执行，也可以按照某一个频度执行,可以方便的分布式部署、便捷的监控和管理任务，适合任务很多的情况。

Spring Scheduler注解方式实现

代码还是挺少的

@Component
public class SchedulerPractice{
    // @Scheduled(fixedDelay=60000)
    @Scheduled(cron = "0 0/1 * * * ?")
 public void execute() {
            logger.info("every one minute------");
 }
}

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配置文件

<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"  
       xmlns:task="http://www.springframework.org/schema/task" 
                       http://www.springframework.org/schema/task  
                       http://www.springframework.org/schema/task/spring-task-3.0.xsd
                     >
 <context:annotation-config />
    <!—spring扫描注解的配置   -->
    <context:component-scan base-package="com.liu” />
<task:annotation-driven />

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注解@Scheduled 中有三个方法，用来对执行规则的配置：

cron：指定cron表达式，文章最后有些配置示例。

fixedDelay：即表示从上一个任务完成开始到下一个任务开始的间隔，单位是毫秒。

fixedRate：即从上一个任务开始到下一个任务开始的间隔，单位是毫秒。

执行时间可配置化

将cron表达式配置在java的properties文件或者环境变量中，是配置更灵活

xml配置方式

<task:scheduler id="myScheduler"/>

<task:scheduled-tasks scheduler="myScheduler" pool-size="2" />
    <task:scheduled ref=“testScheduler” method="execute()” cron="${cron_expression}"/>
</task:scheduled-tasks>

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pool-size=”2” 有多个任务可以配置以线程池执行

注解使用方式

@Scheduled(cron = "${cron_expression}")

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分布式多实例运行

scheduler与web配置在一起，在高可用的情况下，如果有多个web容器实例，scheduler会在多个实例上同时运行。

解决办法：

1. 使用写死服务器Host的方式执行task，存在单点风险，负载均衡手动完成。（或者一台代码中配置任务，其他不配置任务）

2. 在task的基类加入一些逻辑，当开始运行时，将状态（运行机器的IP、时间等）写入数据库、缓存（redis）或者zk，运行结束时重置状态。其它实例看到有这样的数据，就直接返回。带来的问题是： 
   一定要保证结束运行后将状态重置，否则下一个运行周期，所有的task都会返回的。 
   因为读写状态并非原子操作，偶尔也会发生task同时运行的事。

3. 使用zk分布式锁，比如在任务执行方法上自定义注解，在注解中配置锁在zk的路径，在该注解上自定义个拦截器，在拦截器中获取zk锁。

Java线程池ScheduledExecutorService

示例代码如下

public void cronThread(){
        ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(1);

            scheduledThreadPool.scheduleWithFixedDelay(new ThreadPractice(), 0, 3, TimeUnit.SECONDS);

    }

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new ThreadPractice()是一个实现了Runnable的类。 
ScheduledExecutorService 类有两个方法

public ScheduledFuture<?> scheduleAtFixedRate(Runnable command,
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                                                  long period,
                                                  TimeUnit unit)

public ScheduledFuture<?> scheduleWithFixedDelay(Runnable command,
                                                     long initialDelay,
                                                     long delay,
                                                     TimeUnit unit)

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这两个方法和@scheduled 注解中的fixedDelay和fixedRate类似。

Quartz

Quartz框架是一个全功能、开源的任务调度服务，可以集成几乎任何的java应用程序—从小的单片机系统到大型的电子商务系统。可以方便的分布式部署、便捷的监控和管理任务，Quartz可以执行上千上万的任务调度。

核心概念

Quartz核心的概念：scheduler任务调度、Job任务、Trigger触发器、JobDetail任务细节

• Job任务：其实Job是接口，其中只有一个execute方法， 只要实现此接口，实现execute方法即可。

• JobDetail：任务细节，Quartz执行Job时，需要新建个Job实例，但是不能直接操作Job类，所以通过JobDetail来获取Job的名称、描述信息。

• Trigger触发器：执行任务的规则；比如每天，每小时等。触发器有SimpleTrigger和CronTrigger，这个触发器实现了Trigger接口。对于复杂的时间表达式来说，比如每个月15日上午几点几分，使用CronTrigger，对于简单的时间来说，比如每天执行几次，使用SimpleTrigger。

• scheduler任务调度：是最核心的概念，需要把JobDetail和Trigger注册到scheduler中，才可以执行。

quartz单机示例

使用的quartz的jar的版本是：2.2.1 ，低版本的核心类可能有些不同。

job类

public class MyJob implements Job {  

    @Override
    //把要执行的操作，写在execute方法中
    public void execute(JobExecutionContext arg0) throws JobExecutionException {
        System.out.println(“test Quartz"+new Date());
    }
}

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测试代码

@Test
    public void startJobTest() {

        SchedulerFactory schedulerfactory = new StdSchedulerFactory();
        Scheduler scheduler = null;
        try {
            // 通过schedulerFactory获取一个调度器
            scheduler = schedulerfactory.getScheduler();

            // 创建jobDetail实例，绑定Job实现类
            // 指明job的名称，所在组的名称，以及绑定job类
            JobDetail job = JobBuilder.newJob(ImageTableMonitorJob.class).withIdentity("job1", "jgroup1").build();

            // 定义调度触发规则
            // 使用simpleTrigger规则
            Trigger trigger = TriggerBuilder.newTrigger().withIdentity("simpleTrigger", "triggerGroup")
                    .withSchedule(SimpleScheduleBuilder.repeatSecondlyForever(1).withRepeatCount(8)).startNow().build();
            // 使用cornTrigger规则 每天10点42分
            // Trigger trigger= TriggerBuilder.newTrigger().withIdentity("simpleTrigger", "triggerGroup")
            // .withSchedule(CronScheduleBuilder.cronSchedule("0 42 10 * * ? *"))
            // .startNow().build();

            // 把作业和触发器注册到任务调度中
            scheduler.scheduleJob(job, trigger);

            // 启动调度
            scheduler.start();

        } catch (Exception e) {
            // e.printStackTrace();
        }
    }

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spring提供了对quartz的整合，可以通过 org.springframework.scheduling.quartz.SchedulerFactoryBean 注入scheduler调度器，并且对调度器做些配置，比如使用线程池，并配置线程数量等。配置示例如下。

<bean id="scheduler" class="org.springframework.scheduling.quartz.SchedulerFactoryBean" >
        <property name="taskExecutor" ref="taskExecutor" />
        <property name="autoStartup" value="false"/>
    </bean>

    <bean id="taskExecutor" class="org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor">
        <property name="corePoolSize" value="2" />
        <property name="maxPoolSize" value="512" />
    </bean>

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Quartz分布式原理

Quartz的集群部署方案在架构上是分布式的，没有负责集中管理的节点，而是利用数据库锁的方式来实现集群环境下进行并发控制。分布式部署时需要保证各个节点的系统时间一致。没弄过，就不细说了。

Quartz数据库核心表QRTZ_LOCKS中有5条记录CALENDAR_ACCESS，JOB_ACCESS，MISFIRE_ACCESS，STATE_ACCESS，TRIGGER_ACCESS 代表5把锁，分别用于实现多个Quartz Node对Job、Trigger、Calendar访问的同步控制。

cron表达式

字段   允许值   允许的特殊字符
秒    0-59    , - * /
分    0-59    , - * /
小时    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（可选）    留空, 1970-2099    , - * / 

- 区间
* 通配符
? 你不想设置那个字段

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下面列出一些实例

CRON表达式    含义
"0 0 12 * * ?"    每天中午十二点触发
"0 15 10 ? * *"    每天早上10：15触发
"0 15 10 * * ?"    每天早上10：15触发
"0 15 10 * * ? *"    每天早上10：15触发
"0 15 10 * * ? 2005"    2005年的每天早上10：15触发
"0 * 14 * * ?"    每天从下午2点开始到2点59分每分钟一次触发
"0 0/5 14 * * ?"    每天从下午2点开始到2：55分结束每5分钟一次触发
"0 0/5 14,18 * * ?"    每天的下午2点至2：55和6点至6点55分两个时间段内每5分钟一次触发
"0 0-5 14 * * ?"    每天14:00至14:05每分钟一次触发
"0 10,44 14 ? 3 WED"    三月的每周三的14：10和14：44触发
"0 15 10 ? * MON-FRI"    每个周一、周二、周三、周四、周五的10：15触发 

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参考资料

Java任务调度框架Quartz教程实例 
Spring Scheduler的使用与坑 
Quartz应用与集群原理分析