Spring Boot几种定时任务的实现方式

在实际开发中，我们多多少少都会用到一些定时任务的场景，本文来聊一下常用的定时任务。

常用的定时任务实现方案有以下几种：

• Timer：这是java自带的java.util.Timer类，这个类允许你调度一个java.util.TimerTask任务。使用这种方式可以让你的程序按照某一个频度执行，但不能在指定时间运行。一般用的较少。
• ScheduledExecutorService：也jdk自带的一个类；是基于线程池设计的定时任务类,每个调度任务都会分配到线程池中的一个线程去执行,也就是说,任务是并发执行,互不影响。
• Spring Task：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。
• Quartz：这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，配置起来稍显复杂。
• 数据库，建一张表，表里存放 cron 表达式。
• nacos，使用分布式配置实现动态配置 cron 表达式。
• XXL-JOB，分布式定任务

这个目前在项目中用的较少，直接贴demo代码。

具体的介绍可以查看api：

public class TestTimer {
    public static void main(String[] args) {
        TimerTask timerTask = new TimerTask() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("task  run:"+ new Date());
            }
        };
        Timer timer = new Timer();
        //安排指定的任务在指定的时间开始进行重复的固定延迟执行。这里是每3秒执行一次
        timer.schedule(timerTask,10,3000);
    }
}

该方法跟Timer类似，直接看demo：

public class TestScheduledExecutorService {
    public static void main(String[] args) {
        ScheduledExecutorService service = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
        // 参数：1、任务体 2、首次执行的延时时间
        //      3、任务执行间隔 4、间隔时间单位
        service.scheduleAtFixedRate(()->System.out.println("task ScheduledExecutorService "+new Date()), 0, 3, TimeUnit.SECONDS);
    }
}

在Spring Boot项目中，我们可以很优雅的使用注解来实现定时任务，首先创建项目，导入依赖：

<dependencies>
  <dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
  </dependency>
  <dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
  </dependency>
  <dependency>
    <groupId>org.projectlombok</groupId>
    <artifactId>lombok</artifactId>
    <optional>true</optional>
  </dependency>
  <dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
    <scope>test</scope>
  </dependency>
</dependencies>

创建任务类：

@Slf4j
@Component
public class ScheduledService {
    @Scheduled(cron = "0/5 * * * * *")
    public void scheduled(){
        log.info("=====>>>>>使用cron  {}",System.currentTimeMillis());
    }
    @Scheduled(fixedRate = 5000)
    public void scheduled1() {
        log.info("=====>>>>>使用fixedRate{}", System.currentTimeMillis());
    }
    @Scheduled(fixedDelay = 5000)
    public void scheduled2() {
        log.info("=====>>>>>fixedDelay{}",System.currentTimeMillis());
    }
}

在主类上使用@EnableScheduling注解开启对定时任务的支持，然后启动项目

可以看到三个定时任务都已经执行，并且使同一个线程中串行执行，如果只有一个定时任务，这样做肯定没问题，当定时任务增多，如果一个任务卡死，会导致其他任务也无法执行。

在传统的Spring项目中，我们可以在xml配置文件添加task的配置，而在Spring Boot项目中一般使用config配置类的方式添加配置，所以新建一个AsyncConfig类

@Configuration
@EnableAsync
public class AsyncConfig {
     /*
    此处成员变量应该使用@Value从配置中读取
     */
    private int corePoolSize = 10;
    private int maxPoolSize = 200;
    private int queueCapacity = 10;
    @Bean
    public Executor taskExecutor() {
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        executor.setCorePoolSize(corePoolSize);
        executor.setMaxPoolSize(maxPoolSize);
        executor.setQueueCapacity(queueCapacity);
        executor.initialize();
        return executor;
    }
}

@Configuration：表明该类是一个配置类@EnableAsync：开启异步事件的支持

然后在定时任务的类或者方法上添加@Async 。最后重启项目，每一个任务都是在不同的线程中。

在上面的定时任务中，我们在方法上使用@Scheduled注解来设置任务的执行时间，并且使用三种属性配置方式：

1. fixedRate：定义一个按一定频率执行的定时任务
2. fixedDelay：定义一个按一定频率执行的定时任务，与上面不同的是，改属性可以配合initialDelay， 定义该任务延迟执行时间。
3. cron：通过表达式来配置任务执行时间

一个cron表达式有至少6个（也可能7个）有空格分隔的时间元素。按顺序依次为：

• 秒（0~59）
• 分钟（0~59）
• 3 小时（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）
• 年份（1970－2099）

其中每个元素可以是一个值(如6),一个连续区间(9-12),一个间隔时间(8-18/4)(/表示每隔4小时),一个列表(1,3,5),通配符。由于"月份中的日期"和"星期中的日期"这两个元素互斥的,必须要对其中一个设置。配置实例：

• 每隔5秒执行一次：*/5* * ?
• 每隔1分钟执行一次：0 /1 ?
• 0 0 10,14,16 ? 每天上午10点，下午2点，4点
• 0 0/30 9-17 ? 朝九晚五工作时间内每半小时
• 0 0 12 ? * WED 表示每个星期三中午12点
• "0 0 12 ?" 每天中午12点触发
• "0 15 10 ? " 每天上午10:15触发
• "0 15 10 ?" 每天上午10:15触发
• "0 15 10 ? *" 每天上午10:15触发
• "0 15 10 ? 2005" 2005年的每天上午10:15触发
• "0 14 * ?" 在每天下午2点到下午2:59期间的每1分钟触发
• "0 0/5 14 ?" 在每天下午2点到下午2:55期间的每5分钟触发
• "0 0/5 14,18 ?" 在每天下午2点到2:55期间和下午6点到6:55期间的每5分钟触发
• "0 0-5 14 ?" 在每天下午2点到下午2:05期间的每1分钟触发
• "0 10,44 14 ? 3 WED" 每年三月的星期三的下午2:10和2:44触发
• "0 15 10 ? * MON-FRI" 周一至周五的上午10:15触发
• "0 15 10 15 * ?" 每月15日上午10:15触发
• "0 15 10 L * ?" 每月最后一日的上午10:15触发
• "0 15 10 ? * 6L" 每月的最后一个星期五上午10:15触发
• "0 15 10 ? * 6L 2002-2005" 2002年至2005年的每月的最后一个星期五上午10:15触发
• "0 15 10 ? * 6#3" 每月的第三个星期五上午10:15触发

有些子表达式能包含一些范围或列表

例如：子表达式（天（星期））可以为 “MON-FRI”，“MON，WED，FRI”，“MON-WED,SAT”

“*”字符代表所有可能的值 “/”字符用来指定数值的增量

例如：在子表达式（分钟）里的“0/15”表示从第0分钟开始，每15分钟 在子表达式（分钟）里的“3/20”表示从第3分钟开始，每20分钟（它和“3，23，43”）的含义一样

“？”字符仅被用于天（月）和天（星期）两个子表达式，表示不指定值 当2个子表达式其中之一被指定了值以后，为了避免冲突，需要将另一个子表达式的值设为“？”

“L” 字符仅被用于天（月）和天（星期）两个子表达式，它是单词“last”的缩写 如果在“L”前有具体的内容，它就具有其他的含义了。

例如：“6L”表示这个月的倒数第６天 注意：在使用“L”参数时，不要指定列表或范围，因为这会导致问题

W 字符代表着平日(Mon-Fri)，并且仅能用于日域中。它用来指定离指定日的最近的一个平日。大部分的商业处理都是基于工作周的，所以 W 字符可能是非常重要的。

例如，日域中的 15W 意味着 "离该月15号的最近一个平日。" 假如15号是星期六，那么 trigger 会在14号(星期五)触发，因为星期四比星期一离15号更近。

C：代表“Calendar”的意思。它的意思是计划所关联的日期，如果日期没有被关联，则相当于日历中所有日期。

例如5C在日期字段中就相当于日历5日以后的第一天。1C在星期字段中相当于星期日后的第一天。

在线cron表达式生成：http://qqe2.com/cron/index

• 添加依赖

如果Spring Boot版本是2.0.0以后的，则在spring-boot-starter中已经包含了quart的依赖，则可以直接使用spring-boot-starter-quartz依赖：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-quartz</artifactId>
</dependency>

如果是1.5.9则要使用以下添加依赖：

<dependency>
  <groupId>org.quartz-scheduler</groupId>
  <artifactId>quartz</artifactId>
  <version>2.3.0</version>
</dependency>
<dependency>
  <groupId>org.springframework</groupId>
  <artifactId>spring-context-support</artifactId>
</dependency>

这里我使用Spring Boot版本是2.0.0.BUILD-SNAPSHOT ，该版本开始集成了Quartz，所以事实现起来很方便。其它好像比较麻烦，这里就不介绍，以后有时间再详细深入了解Quartz。

• 创建任务类TestQuartz，该类主要是继承了QuartzJobBean

public class TestQuartz extends QuartzJobBean {
    /**
     * 执行定时任务
     * @param jobExecutionContext
     * @throws JobExecutionException
     */
    @Override
    protected void executeInternal(JobExecutionContext jobExecutionContext) throws JobExecutionException {
        System.out.println("quartz task "+new Date());
    }
}

• 创建配置类QuartzConfig

@Configuration
public class QuartzConfig {
    @Bean
    public JobDetail teatQuartzDetail(){
        return JobBuilder.newJob(TestQuartz.class).withIdentity("testQuartz").storeDurably().build();
    }

    @Bean
    public Trigger testQuartzTrigger(){
        SimpleScheduleBuilder scheduleBuilder = SimpleScheduleBuilder.simpleSchedule()
                .withIntervalInSeconds(10)  //设置时间周期单位秒
                .repeatForever();
        return TriggerBuilder.newTrigger().forJob(teatQuartzDetail())
                .withIdentity("testQuartz")
                .withSchedule(scheduleBuilder)
                .build();
    }
}

• 启动项目

上面都是简单的介绍了关于Spring Boot定时任务的处理，直接使用SpringTask注解的方式应该是最方便的，而使用Quartz从2.0开始也变得很方便。对于这两种方式，应该说各有长处吧，按需选择。