Java定时任务调度详解

前言

在实际项目开发中，除了Web应用、SOA服务外，还有一类不可缺乏的，那就是定时任务调度。定时任务的场景能够说很是普遍，好比某些视频网站，购买会员后，天天会给会员送成长值，每个月会给会员送一些电影券；好比在保证最终一致性的场景中，每每利用定时任务调度进行一些比对工做；好比一些定时须要生成的报表、邮件；好比一些须要定时清理数据的任务等。本篇博客将系统的介绍定时任务调度，会涵盖Timer、ScheduledExecutorService、开源工具包Quartz，以及Spring和Quartz的结合等内容。

JDK原生定时工具：Timer

定时任务调度：基于给定的时间点、给定的时间间隔、给定的执行次数自动执行的任务。

Timer位于java.util包下，其内部包含且仅包含一个后台线程（TimeThread）对多个业务任务（TimeTask）进行定时定频率的调度。

schedule的四种用法和scheduleAtFixedRate的两种用法

参数说明：

task：所要执行的任务，须要extends TimeTask override run()

time/firstTime：首次执行任务的时间

period：周期性执行Task的时间间隔，单位是毫秒

delay：执行task任务前的延时时间，单位是毫秒

很显然，经过上述的描述，咱们能够实现：

延迟多久后执行一次任务；指定时间执行一次任务；延迟一段时间，并周期性执行任务；指定时间，并周期性执行任务；

思考1：若是time/firstTime指定的时间，在当前时间以前，会发生什么呢？

在时间等于或者超过time/firstTime的时候，会执行task！也就是说，若是time/firstTime指定的时间在当前时间以前，就会当即获得执行。

思考2：schedule和scheduleAtFixedRate有什么区别？

scheduleAtFixedRate：每次执行时间为上一次任务开始起向后推一个period间隔，也就是说下次执行时间相对于上一次任务开始的时间点，所以执行时间不会延后，可是存在任务并发执行的问题。

schedule：每次执行时间为上一次任务结束后推一个period间隔，也就是说下次执行时间相对于上一次任务结束的时间点，所以执行时间会不断延后。

思考3：若是执行task发生异常，是否会影响其余task的定时调度？

若是TimeTask抛出RuntimeException，那么Timer会中止全部任务的运行！

思考4：Timer的一些缺陷？

前面已经说起到Timer背后是一个单线程，所以Timer存在管理并发任务的缺陷：全部任务都是由同一个线程来调度，全部任务都是串行执行，意味着同一时间只能有一个任务获得执行，而前一个任务的延迟或者异常会影响到以后的任务。

其次，Timer的一些调度方式还算比较简单，没法适应实际项目中任务定时调度的复杂度。

一个简单的Demo实例

Timer其余须要关注的方法

cancel()：终止Timer计时器，丢弃全部当前已安排的任务（TimeTask也存在cancel()方法，不过终止的是TimeTask）

purge()：从计时器的任务队列中移除已取消的任务，并返回个数

JDK对定时任务调度的线程池支持：ScheduledExecutorService

因为Timer存在的问题，JDK5以后便提供了基于线程池的定时任务调度：ScheduledExecutorService。

设计理念：每个被调度的任务都会被线程池中的一个线程去执行，所以任务能够并发执行，并且相互之间不受影响。

咱们直接看例子：

定时任务大哥：Quartz

虽然ScheduledExecutorService对Timer进行了线程池的改进，可是依然没法知足复杂的定时任务调度场景。所以OpenSymphony提供了强大的开源任务调度框架：Quartz。Quartz是纯Java实现，并且做为Spring的默认调度框架，因为Quartz的强大的调度功能、灵活的使用方式、还具备分布式集群能力，能够说Quartz出马，能够搞定一切定时任务调度！

Quartz的体系结构

先来看一个Demo：

说明：

一、从代码上来看，有XxxBuilder、XxxFactory，说明Quartz用到了Builder、Factory模式，还有很是易懂的链式编程风格。

二、Quartz有3个核心概念：调度器（Scheduler）、任务（Job&JobDetail）、触发器（Trigger）。（一个任务能够被多个触发器触发，一个触发器只能触发一个任务）

三、注意当Scheduler调度Job时，实际上会经过反射newInstance一个新的Job实例（待调度完毕后销毁掉），同时会把JobExecutionContext传递给Job的execute方法，Job实例经过JobExecutionContext访问到Quartz运行时的环境以及Job自己的明细数据。

四、JobDataMap能够装载任何能够序列化的数据，存取很方便。须要注意的是JobDetail和Trigger均可以各自关联上JobDataMap。JobDataMap除了能够经过上述代码获取外，还能够在YourJob实现类中，添加相应setter方法获取。

五、Trigger用来告诉Quartz调度程序何时执行，经常使用的触发器有2种：SimpleTrigger（相似于Timer）、CronTrigger（相似于Linux的Crontab）。

六、实际上，Quartz在进行调度器初始化的时候，会加载quartz.properties文件进行一些属性的设置，好比Quartz后台线程池的属性（threadCount）、做业存储设置等。它会先从工程中找，若是找不到那么就是用quartz.jar中的默认的quartz.properties文件。

七、Quartz存在监听器的概念，好比任务执行先后、任务的添加等，能够方便实现任务的监控。

CronTrigger示例

这里给出一些经常使用的示例：

0 15 10 ? * 天天10点15分触发

0 15 10 ? 2017 2017年天天10点15分触发

0 14 * ? 天天下午的 2点到2点59分每分触发

0 0/5 14 ? 天天下午的 2点到2点59分(整点开始，每隔5分触发)

0 0/5 14,18 ? 天天下午的 2点到2点59分、18点到18点59分(整点开始，每隔5分触发)

0 0-5 14 ? 天天下午的 2点到2点05分每分触发

0 15 10 ? * 6L 每个月最后一周的星期五的10点15分触发

0 15 10 ? * 6#3 每个月的第三周的星期五开始触发

咱们能够经过一些Cron在线工具很是方便的生成，好比http://www.pppet.net/等。

Spring和Quartz的整合

实际上，Quartz和Spring结合是很方便的，无非就是进行一些配置。大概基于2种方式：

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

第二，须要继承QuartzJobBean，复写指定方法（executeInternal）便可。

而后，就是一些触发器、调度器的配置了，这里再也不展开介绍了，只要弄懂了原生的Quartz的使用，那么和Spring的结合使用就会很简单。