分布式任务和单机定时任务的几种实现

分布式任务和单机定时任务的几种实现对分布式任务和单机定时任务的实现方式介绍,包括elastic-job、xxl-job、quartz,和Timer、ScheduledExecutorService、@Schedule注解。

参考资料

定时任务的实现方式

实现一个定时任务,有如下方案可选

  • 单体应用的定时任务
    1. JDK 中基于 java.util.Timer 定时器,实现类似闹钟的定时任务(单线程)
    2. JDK 中基于 java.util.concurrent.ScheduledExecutorService(多线程)
    3. 使用 Spring 提供的 @Schedule 注解,开发简单,使用比较方便
  • 分布式任务
    1. Quartz Cluster
    2. elastic-job
    3. xxl-job

基于java.util.Timer实现定时任务

基于 java.util.Timer 定时器,实现类似闹钟的定时任务。 这种方式在项目中使用较少,参考如下示例。

import java.util.Date;
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;

public class SpringbootAppApplication {

	public static void main(String[] args) {
		SpringApplication.run(SpringbootAppApplication.class, args);
		System.out.println("Server is running ...");

		TimerTask timerTask =  new TimerTask() {
			@Override
			public void run() {
				System.out.println("task run:"+ new Date());
			}
		};
		Timer timer = new Timer();
		timer.schedule(timerTask,10,3000);
	}
}

Timer 底层是使用一个单线来实现多个 Timer 任务处理的,所有任务都是由同一个线程来调度,所有任务都是串行执行,意味着同一时间只能有一个任务得到执行,而前一个任务的延迟或者异常会影响到之后的任务。

如果有一个定时任务在运行时,产生未处理的异常,那么当前这个线程就会停止,那么所有的定时任务都会停止,受到影响。

基于ScheduledExecutorService实现定时任务

使用 java.util.concurrent.ScheduledExecutorService 实现定时任务,该方案类似 Timer ,参考如下示例。

public class TestScheduledExecutorService {
    public static void main(String[] args) {
        ScheduledExecutorService service = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
        
        /** * @param command the task to execute 任务体 * @param initialDelay the time to delay first execution 首次执行的延时时间 * @param period the period between successive executions 任务执行间隔 * @param unit the time unit of the initialDelay and period parameters 间隔时间单位 */
         service.scheduleAtFixedRate(()->System.out.println("task ScheduledExecutorService "+new Date()), 0, 3, TimeUnit.SECONDS);
    }
}

ScheduledExecutorService 是基于线程池的实现方式,可以开启多个线程进行执行多个任务,每个任务开启一个线程,这样任务的延迟和未处理异常就不会影响其它任务的执行了。

使用@Schedule注解实现定时任务

示例

  1. 首先,在项目启动类上添加 @EnableScheduling 注解,开启对定时任务的支持。@EnableScheduling 注解的作用是发现注解 @Scheduled 的任务并在后台执行该任务。
@SpringBootApplication
@EnableScheduling
public class ScheduledApplication {

	public static void main(String[] args) {
		SpringApplication.run(ScheduledApplication.class, args);
	}

}
  1. 编写定时任务类和方法,定时任务类通过 Spring IOC 加载,使用 @Component 注解。
  2. 定时方法使用 @Scheduled注解。下述代码中,fixedRatelong 类型,表示任务执行的间隔毫秒数,下面代码中的定时任务每 3 秒执行一次。
@Component
public class ScheduledTask {

    @Scheduled(fixedRate = 3000)
    public void scheduledTask() {
        System.out.println("任务执行时间:" + LocalDateTime.now());
    }

}
  1. 运行工程,项目启动和运行日志如下,可见每 3 秒打印一次日志执行记录。
Server is running ...
任务执行时间-ScheduledTask:2020-06-23T18:02:14.747
任务执行时间-ScheduledTask:2020-06-23T18:02:17.748
任务执行时间-ScheduledTask:2020-06-23T18:02:20.746
任务执行时间-ScheduledTask:2020-06-23T18:02:23.747

@Scheduled注解

在上面 Demo 中,使用了 @Scheduled(fixedRate = 3000) 注解来定义每过 3 秒执行的任务。对于 @Scheduled 的使用可以总结如下几种方式。

  • @Scheduled(fixedRate = 3000) 上一次开始执行时间点之后 3 秒再执行(fixedRate 属性:定时任务开始后再次执行定时任务的延时(需等待上次定时任务完成),单位毫秒)。

  • @Scheduled(fixedDelay = 3000) 上一次执行完毕时间点之后 3 秒再执行(fixedDelay 属性:定时任务执行完成后再次执行定时任务的延时(需等待上次定时任务完成),单位毫秒)。

  • @Scheduled(initialDelay = 1000, fixedRate = 3000) 第一次延迟1秒后执行,之后按 fixedRate 的规则每 3 秒执行一次( initialDelay 属性:第一次执行定时任务的延迟时间,需配合 fixedDelay 或者 fixedRate 来使用)。

  • @Scheduled(cron="0 0 2 1 * ? *") 通过 cron 表达式定义规则。

关于「Corn表达式」,将在文末介绍。

多线程执行定时任务

创建多个定时任务,并打印线程名称,示例代码如下。

import org.slf4j.LoggerFactory;

@Component
public class ScheduledTask {
    private static final org.slf4j.Logger logger = LoggerFactory.getLogger(ScheduledTask.class);

    @Scheduled(cron = "0/5 * * * * *")
    public void scheduled(){
        logger.info("使用cron---任务执行时间:{} 线程名称:{}",LocalDateTime.now(),Thread.currentThread().getName());
    }
    
    @Scheduled(fixedRate = 5000)
    public void scheduled1() {
        logger.info("fixedRate---任务执行时间:{} 线程名称:{}",LocalDateTime.now(),Thread.currentThread().getName());
    }
    @Scheduled(fixedDelay = 5000)
    public void scheduled2() {
        logger.info("fixedDelay---任务执行时间:{} 线程名称:{}",LocalDateTime.now(),Thread.currentThread().getName());
    }
}

程序输出如下。

2020-06-23 23:31:04.447  INFO 34069 : fixedRate---任务执行时间:2020-06-23T23:31:04.447  线程名称:scheduling-1
2020-06-23 23:31:04.494  INFO 34069 : fixedDelay---任务执行时间:2020-06-23T23:31:04.494  线程名称:scheduling-1
2020-06-23 23:31:05.004  INFO 34069 : 使用cron---任务执行时间:2020-06-23T23:31:05.004  线程名称:scheduling-1
2020-06-23 23:31:09.445  INFO 34069 : fixedRate---任务执行时间:2020-06-23T23:31:09.445  线程名称:scheduling-1
2020-06-23 23:31:09.498  INFO 34069 : fixedDelay---任务执行时间:2020-06-23T23:31:09.498  线程名称:scheduling-1
2020-06-23 23:31:10.003  INFO 34069 : 使用cron---任务执行时间:2020-06-23T23:31:10.003  线程名称:scheduling-1
2020-06-23 23:31:14.444  INFO 34069 : fixedRate---任务执行时间:2020-06-23T23:31:14.444  线程名称:scheduling-1
2020-06-23 23:31:14.503  INFO 34069 : fixedDelay---任务执行时间:2020-06-23T23:31:14.503  线程名称:scheduling-1
2020-06-23 23:31:15.002  INFO 34069 : 使用cron---任务执行时间:2020-06-23T23:31:15.002  线程名称:scheduling-1

可以看到,3 个定时任务都已经执行,并且使同一个线程中串行执行。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。

因此,需要考虑多线程执行定时任务的情况。

  1. 创建配置类: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。在配置类中,使用 @EnableAsync 注解开启异步事件的支持。
package com.lbs0912.spring.demo.app;

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.scheduling.annotation.EnableAsync;
import org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor;

import java.util.concurrent.Executor;

@Configuration
@EnableAsync

public class AsyncConfig {

    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
  1. 在定时任务的类或者方法上添加 @Async 注解,表示是异步事件的定时任务。
@Component
@Async
public class ScheduledTask {
    private static final org.slf4j.Logger logger = LoggerFactory.getLogger(ScheduledTask.class);
    

    @Scheduled(cron = "0/5 * * * * *")
    public void scheduled(){
        logger.info("使用cron 线程名称:{}",Thread.currentThread().getName());
    }
    
    @Scheduled(fixedRate = 5000)
    public void scheduled1() {
        logger.info("fixedRate--- 线程名称:{}",Thread.currentThread().getName());
    }
    @Scheduled(fixedDelay = 5000)
    public void scheduled2() {
        logger.info("fixedDelay 线程名称:{}",Thread.currentThread().getName());
    }
}
  1. 运行程序,控制台输出如下,可以看到,定时任务是在多个线程中执行的。
2020-06-23 23:45:08.514  INFO 34824 : fixedRate--- 线程名称:taskExecutor-1
2020-06-23 23:45:08.514  INFO 34824 : fixedDelay  线程名称:taskExecutor-2
2020-06-23 23:45:10.005  INFO 34824 : 使用cron  线程名称:taskExecutor-3

2020-06-23 23:45:13.506  INFO 34824 : fixedRate--- 线程名称:taskExecutor-4
2020-06-23 23:45:13.510  INFO 34824 : fixedDelay  线程名称:taskExecutor-5
2020-06-23 23:45:15.005  INFO 34824 : 使用cron  线程名称:taskExecutor-6

2020-06-23 23:45:18.509  INFO 34824 : fixedRate--- 线程名称:taskExecutor-7
2020-06-23 23:45:18.511  INFO 34824 : fixedDelay  线程名称:taskExecutor-8
2020-06-23 23:45:20.005  INFO 34824 : 使用cron  线程名称:taskExecutor-9

2020-06-23 23:45:23.509  INFO 34824 : fixedRate--- 线程名称:taskExecutor-10
2020-06-23 23:45:23.511  INFO 34824 : fixedDelay  线程名称:taskExecutor-1
2020-06-23 23:45:25.005  INFO 34824 : 使用cron  线程名称:taskExecutor-2

2020-06-23 23:45:28.509  INFO 34824 : fixedRate--- 线程名称:taskExecutor-3
2020-06-23 23:45:28.512  INFO 34824 : fixedDelay  线程名称:taskExecutor-4
2020-06-23 23:45:30.005  INFO 34824 : 使用cron  线程名称:taskExecutor-5

2020-06-23 23:45:33.509  INFO 34824 : fixedRate--- 线程名称:taskExecutor-6
2020-06-23 23:45:33.513  INFO 34824 : fixedDelay  线程名称:taskExecutor-7
2020-06-23 23:45:35.005  INFO 34824 : 使用cron  线程名称:taskExecutor-8

...

Quartz实现定时任务

Quartz 是一个开源项目,完全由 Java 开发,可以用来执行定时任务,类似于 java.util.Timer。但是相较于 TimerQuartz 增加了很多功能

  • 持久性作业 – 即保持调度定时的状态
  • 作业管理 – 对调度作业进行有效的管理

任务、触发器、调度器

Quartz 中可以划分出 3 个基本部分,如下图所示

  • 任务:JobDetail,具体的定时任务。
  • 触发器:Trigger,包括 SimpleTriggerCronTrigger。触发器负责触发定时任务,其最基本的功能是指定 Job 的执行时间,执行间隔,运行次数等。
  • 调度器:Scheduler,进行调度,实现如何指定触发器去执行指定的任务。

分布式任务和单机定时任务的几种实现

下面结合具体的代码,理解任务、触发器、调度器的使用。

  1. 添加依赖

添加 spring-boot-starter-quartz 依赖。

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

对于 SpringBoot 1.5.9 以下的版本,还需要添加如下依赖。

<dependency>
  <groupId>org.springframework</groupId>
  <artifactId>spring-context-support</artifactId>
</dependency>
  1. 创建定时任务类 JobQuartz,该类继承 QuartzJobBean,并重写 executeInternal 方法。
package com.lbs0912.spring.demo.app.quartz;

import org.quartz.JobExecutionContext;
import org.quartz.JobExecutionException;
import org.springframework.scheduling.quartz.QuartzJobBean;

import java.util.Date;

/** * @author lbs */
public class JobQuartz extends QuartzJobBean {

    /** * 执行定时任务 * @param jobExecutionContext jobExecutionContext * @throws JobExecutionException JobExecutionException */
    @Override
    protected void executeInternal(JobExecutionContext jobExecutionContext) throws JobExecutionException {
        System.out.println("quartz task: " +  new Date());
    }
}
  1. 创建配置类 QuartzConfig
package com.lbs0912.spring.demo.app.quartz;


import org.quartz.JobBuilder;
import org.quartz.JobDetail;
import org.quartz.SimpleScheduleBuilder;
import org.quartz.Trigger;
import org.quartz.TriggerBuilder;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

/** * @author lbs */
@Configuration
public class QuartzConfig {
    @Bean
    //创建JobDetail实例
    public JobDetail testJobDetail(){
        return JobBuilder.newJob(JobQuartz.class).withIdentity("jobQuartz").storeDurably().build();
    }
    @Bean
    public Trigger testTrigger(){
     
        SimpleScheduleBuilder scheduleBuilder = SimpleScheduleBuilder.simpleSchedule()
                .withIntervalInSeconds(10)  //设置时间周期单位秒
                .repeatForever();
        //构建Trigger实例,每隔10s执行一次
        return TriggerBuilder.newTrigger().forJob(testJobDetail())
                .withIdentity("jobQuartz")
                .withSchedule(scheduleBuilder)
                .build();
    }
}

  1. 启动项目,查看日志输出。
Server is running ...
quartz task: Wed Jun 24 00:49:07 CST 2020
quartz task: Wed Jun 24 00:49:17 CST 2020
quartz task: Wed Jun 24 00:49:27 CST 2020

示例

  1. 添加依赖
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-quartz</artifactId>
</dependency>
  1. 创建一个任务 PrintWordsJob 类,实现 Job接口,重写 execute 方法。
import org.quartz.Job;
import org.quartz.JobExecutionContext;
import org.quartz.JobExecutionException;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.Random;

/** * @author liubaoshuai1 */
public class PrintWordsJob implements Job {
    @Override
    public void execute(JobExecutionContext jobExecutionContext) throws JobExecutionException {
        String printTime = new SimpleDateFormat("yy-MM-dd HH-mm-ss").format(new Date());
        System.out.println("PrintWordsJob start at:" + printTime + ", prints: Hello Job-" + new Random().nextInt(100));
    }
}
  1. 创建一个调度器 Schedule,并在该类中创建触发器 Trigger 实例,执行任务。
import org.quartz.JobBuilder;
import org.quartz.JobDetail;
import org.quartz.Scheduler;
import org.quartz.SchedulerException;
import org.quartz.SchedulerFactory;
import org.quartz.SimpleScheduleBuilder;
import org.quartz.Trigger;
import org.quartz.TriggerBuilder;
import org.quartz.impl.StdSchedulerFactory;

@SpringBootApplication
@EnableScheduling
public class SpringbootAppApplication {

    /** * main方法 * * @param args */
    public static void main(String[] args) throws SchedulerException, InterruptedException {
        System.out.println("Server is running ...");

        // 1、创建调度器Scheduler
        SchedulerFactory schedulerFactory = new StdSchedulerFactory();
        Scheduler scheduler = schedulerFactory.getScheduler();

        // 2、创建JobDetail实例,并与PrintWordsJob类绑定(Job执行内容)
        JobDetail jobDetail = JobBuilder.newJob(PrintWordsJob.class)
                .withIdentity("job1", "group1").build();

        // 3、构建Trigger实例,每隔1s执行一次
        Trigger trigger = TriggerBuilder.newTrigger().withIdentity("trigger1", "triggerGroup1")
                .startNow()//立即生效
                .withSchedule(SimpleScheduleBuilder.simpleSchedule()
						.withIntervalInSeconds(1)//每隔1s执行一次
                        .repeatForever()).build();//一直执行

        //4、执行
        scheduler.scheduleJob(jobDetail, trigger);
        System.out.println("--------scheduler start ! ------------");
        scheduler.start();

        //睡眠
        TimeUnit.MINUTES.sleep(1);
        scheduler.shutdown();
        System.out.println("--------scheduler shutdown ! ------------");

    }
}
  1. 运行程序,可以看到程序每隔 1s 会打印出内容,且在一分钟后结束。
11:05:27.551 [DefaultQuartzScheduler_Worker-9] DEBUG org.quartz.core.JobRunShell - Calling execute on job group1.job1
PrintWordsJob start at:20-06-24 11-05-27, prints: Hello Job-5

11:05:28.548 [DefaultQuartzScheduler_Worker-10] DEBUG org.quartz.core.JobRunShell - Calling execute on job group1.job1
PrintWordsJob start at:20-06-24 11-05-28, prints: Hello Job-56

11:05:29.548 [DefaultQuartzScheduler_Worker-1] DEBUG org.quartz.core.JobRunShell - Calling execute on job group1.job1
PrintWordsJob start at:20-06-24 11-05-29, prints: Hello Job-82

11:05:29.550 [main] INFO org.quartz.core.QuartzScheduler - Scheduler DefaultQuartzScheduler_$_NON_CLUSTERED shutdown complete.
--------scheduler shutdown ! ------------

Quart实现原理

结合上述示例代码,对 Quartz 框架中的几个参数进行说明

  • Job和JobDetail
  • JobExecutionContext
  • JobDataMap
  • Trigger、SimpleTrigger、CronTrigger

Job

Job 是 Quartz 中的一个接口,接口下只有 execute 方法,在这个方法中编写业务逻辑。

package org.quartz;

public interface Job {
    void execute(org.quartz.JobExecutionContext jobExecutionContext) throws org.quartz.JobExecutionException;
}

JobDetail

JobDetail 用来绑定 Job,为 Job 实例提供许多属性

  • name
  • group
  • jobClass
  • jobDataMap

JobDetail 绑定指定的 Job,每次 Scheduler 调度执行一个 Job 的时候,首先会拿到对应的 Job,然后创建该 Job 实例,再去执行 Job 中的 execute() 的内容。任务执行结束后,关联的 Job 对象实例会被释放,且会被 JVM GC 清除。

为什么设计成 JobDetail + Job,不直接使用 Job

JobDetail 定义的是任务数据,而真正的执行逻辑是在 Job 中。这是因为任务是有可能并发执行,如果 Scheduler 直接使用 Job,就会存在对同一个 Job 实例并发访问的问题。而 JobDetail + Job 方式,Sheduler 每次执行,都会根据 JobDetail 创建一个新的 Job 实例,这样就可以规避并发访问的问题。

JobExecutionContext

JobExecutionContext 中包含了 Quartz 运行时的环境以及 Job 本身的详细数据信息。 当 Schedule 调度执行一个 Job 的时候,就会将 JobExecutionContext 传递给该 Job 的 execute() 中,Job 就可以通过 JobExecutionContext 对象获取信息。

JobExecutionContext 提供的信息如下

分布式任务和单机定时任务的几种实现

Trigger

Trigger 是 Quartz 的触发器,会去通知 Scheduler 何时去执行对应 Job。

  • new Trigger().startAt() : 表示触发器首次被触发的时间
  • new Trigger().endAt() :表示触发器结束触发的时间

SimpleTrigger 可以实现在一个指定时间段内执行一次作业任务或一个时间段内多次执行作业任务。 CronTrigger 是基于日历的作业调度,而 SimpleTrigger 是精准指定间隔,所以相比 SimpleTriggerCroTrigger 更加常用。CroTrigger 是基于 Cron 表达式的。

Quartz中使用XML配置定时任务

参考如上链接,结合「投放@JD」实战项目,介绍如何使用 XML 对定时任务进行配置,步骤如下

  1. 在 Spring 的配置文件中引入 spring-config-quartz.xml 配置文件
  2. 编写 spring-config-quartz.xml 配置文件,指定对应的定时任务的 bean
  3. 编写具体的定时任务 bean

此处以 deliveryCMS-server (投放@JD) 项目为例进行说明。

引入quartz配置文件

deliveryCMS-server (投放@JD) 项目的 spring-config.xml配置文件中,引入 quzrtz 的配置文件 spring-config-quartz.xml,如下所示。

<?xml version="1.0" encoding="GBK"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx" xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context" xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop" xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd http://www.springframework.org/schema/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsd http://www.springframework.org/schema/tx http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx.xsd http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">
       


    <!-- active annotation drive bean creation -->
	<context:component-scan base-package="com.jd.deliveryCms"/>
    <context:component-scan base-package="com.jd.deliveryTransition"/>
	<import resource="jsf-provider.xml"/>
	<import resource="spring-config-jdredis.xml"/>
	
	<!--引入quartz配置文件-->
	<import resource="spring-config-quartz.xml"/>  
	
	<import resource="spring-config-jsf.xml"/>
    
    </beans>
    

编写quartz配置文件并指定定时任务的bean

如下代码所示,在 spring-config-quartz.xml 配置文件中,指定对应定时任务的 bean,如潘多拉的定时任务 pandoraSyncScheduler

<?xml version="1.0" encoding="GBK"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd" default-autowire="byName">

    <!-- 定时启动,定时更新通天塔入口图对应活动的第一个商品组的所有分期信息 -->
    <bean id="babelActivityInfoManager" class="com.jd.deliveryCms.manager.impl.BabelActivityInfoManagerImpl">
    </bean>
    
    <!--潘多拉定时任务-->
    <bean id="pandoraSyncScheduler" class="com.jd.deliveryCms.manager.job.PandoraSyncScheduler"/>
    
    <bean id="babelUpdateActivityInfoDetail" class="org.springframework.scheduling.quartz.MethodInvokingJobDetailFactoryBean">
    	<property name="targetObject" ref="babelActivityInfoManager"/>
        <property name="targetMethod" value="updateBabelActivityInfo"/>
        <property name="concurrent" value="false"/>
    </bean>
    
    <bean id="babelUpdateActivityInfoTrigger" class="org.springframework.scheduling.quartz.CronTriggerFactoryBean">
        <property name="jobDetail" ref="babelUpdateActivityInfoDetail"/>
        <!--每隔2分钟启动-->
        <property name="cronExpression" value="0 */5 * * * ?"/>
    </bean>

    <!-- 热词定时任务 -->
    <bean id="searchWordsScheduler" class="com.jd.deliveryCms.manager.impl.SearchWordsSchedulerImpl">
    </bean>
    
    <bean id="searchWordsSchedulerDetail" class="org.springframework.scheduling.quartz.MethodInvokingJobDetailFactoryBean">
    	<property name="targetObject" ref="searchWordsScheduler"/>
        <property name="targetMethod" value="updateSearchWords"/>
        <property name="concurrent" value="false"/>
    </bean>
    
    <bean id="searchWordsSchedulerTrigger" class="org.springframework.scheduling.quartz.CronTriggerFactoryBean">
        <property name="jobDetail" ref="searchWordsSchedulerDetail"/>
        <!--每隔5分钟启动-->
        <property name="cronExpression" value="0 */2 * * * ?"/>
    </bean>
    
    <!-- 全量每小时启动一次,定时获取配置的活动url下的sku和店铺id-->
    <bean id="activityUrlCheckQuartz" class="com.jd.deliveryCms.manager.job.ActivityUrlCheckQuartz">
    </bean>
    
</beans>

具体定时任务bean的实现

此处以潘多拉定时任务 pandoraSyncScheduler 为例进行说明,定时发送 MQ 消息。

@Slf4j
public class PandoraSyncScheduler {
    private static final String LOCK_KEY = "PandoraSyncJobLock";

    private static final String TOPIC = "respoolsync";

    public void sync() {
        if (RedisDistributeLocker.isLocked(babelImgRedis, LOCK_KEY, 1 * 60 * 1000L)) {
            return;
        }
        CallerInfo callerInfo = Ump.methodReg("delivery.pandora.sync");
        try {
            log.error("PandoraSyncScheduler begin");
            sycPandoraInfo();
        } catch (Exception e) {
            log.error("PandoraSyncScheduler error", e);
        }
        Ump.methodRegEnd(callerInfo);
    }

    private void sycPandoraInfo() {
        //查询10分钟内有更新的规则 并发送 MQ 
        //代码省略
        //sendMqp(mq, action, did, msg_type);
    }
}

Elastic-Job

ElasticJob 是面向互联网生态和海量任务的分布式调度解决方案,由两个相互独立的子项目 ElasticJob-Lite 和 ElasticJob-Cloud 组成。

  • 它通过弹性调度、资源管控、以及作业治理的功能,打造一个适用于互联网场景的分布式调度解决方案,并通过开放的架构设计,提供多元化的作业生态。
  • ElasticJob-Lite 定位为轻量级无中心化解决方案,使用 jar 的形式提供分布式任务的协调服务。
  • ElasticJob-Cloud 采用自研 Mesos Framework 的解决方案,额外提供资源治理、应用分发以及进程隔离等功能。

ElasticJob-Lite 和 ElasticJob-Cloud 的区别如下。

比较项 ElasticJob-Lite ElasticJob-Cloud
无中心化
资源分配 不支持 支持
作业模式 常驻 常驻 + 瞬时
部署依赖 ZooKeeper ZooKeeper + Mesos

XXL-Job

XXL-JOB 是一个分布式任务调度平台,其核心设计目标是开发迅速、学习简单、轻量级、易扩展。

XXL-JOB 框架对 quartz 进行了扩展,使用 MySQL 数据库存储数据,并且内置 jetty 作为 RPC 服务调用。

XXL-JOB 主要特点如下

  • 有界面维护定时任务和触发规则,非常容易管理
  • 能动态启动或停止任务
  • 支持弹性扩容缩容
  • 支持任务失败报警
  • 支持动态分片
  • 支持故障转移
  • Rolling 实时日志
  • 支持用户和权限管理

设计思想

  • 将调度行为抽象形成 “调度中心” 公共平台,而平台自身并不承担业务逻辑,“调度中心”负责发起调度请求。
  • 将任务抽象成分散的 JobHandler,交由“执行器”统一管理,“执行器”负责接收调度请求并执行对应的 JobHandler 中业务逻辑。
  • 因此,“调度” 和 “任务” 两部分可以相互解耦,提高系统整体稳定性和扩展性。
  • XXL-JOB 采用了中心化设计思想,以调度中心为中心,它可以调度多个执行器执行任务。
  • 和 Quzrtz 类似, XXL-JOB 也是基于数据库锁调度任务,存在性能瓶颈。不过,一般在任务量不是特别大的情况下,没有什么影响的,可以满足绝大部分公司的要求。

Cron表达式

表达式定义

cron 表达式是一个字符串,该字符串由 6 个空格分为 7 个域,每一个域代表一个时间含义。 通常定义 “年” 的部分可以省略,实际常用的 Cron 表达式由前 6 部分组成。格式如下

 [秒] [分] [时] [日] [月] [周] [年]
是否必填 值以及范围 通配符
0-59 , – * /
0-59 , – * /
0-23 , – * /
1-31 , – * ? / L W
1-12 或 JAN-DEC , – * /
1-7 或 SUN-SAT , – * ? / L #
1970-2099 , – * /

需要说明的是,Cron 表达式中,“周” 是从周日开始计算的。“周” 域上的 1 表示的是周日,7 表示周六。

Cron中的通配符

  • , :指的是在两个以上的时间点中都执行。如果在 “分” 这个域中定义为 8,12,35,则表示分别在第8分,第12分,第35分执行该定时任务。
  • - :指定在某个域的连续范围。如果在 “时” 这个域中定义 1-6,则表示在 1 到 6 点之每小时都触发一次,等价于 1,2,3,4,5,6
  • * :表示所有值,可解读为 “每”。 如果在 “日” 这个域中设置 *,表示每一天都会触发。
  • ? :表示不指定值。使用的场景为不需要关心当前设置这个字段的值。例如,要在每月的 8 号触发一个操作,但不关心是周几,我们可以这么设置 0 0 0 8 * ?
  • / :表示触发步进(step),"/" 前面的值代表初始值( "*" 等同 "0"),后面的值代表偏移量,在某个域上周期性触发。比如 在 “秒” 上定义 5/10 表示从 第 5 秒开始,每 10 秒执行一次;而在 “分” 上则表示从第 5 分钟开始,每 10 分钟执行一次。
  • L :表示英文中的 LAST 的意思,只能在 “日” 和 “周” 中使用。在 “日” 中设置,表示当月的最后一天(依据当前月份,如果是二月还会依据是否是润年), 在 “周” 上表示周六,相当于 “7” 或 “SAT”。如果在 “L” 前加上数字,则表示该数据的最后一个。例如在 “周” 上设置 “7L” 这样的格式,则表示 “本月最后一个周六”。
  • W :表示离指定日期的最近那个工作日(周一至周五)触发,只能在 “日” 中使用且只能用在具体的数字之后。若在 “日” 上置 “15W”,表示离每月 15 号最近的那个工作日触发。假如 15 号正好是周六,则找最近的周五(14号)触发;如果 15 号是周未,则找最近的下周一(16号)触发;如果 15 号正好在工作日(周一至周五),则就在该天触发。如果是 “1W” 就只能往本月的下一个最近的工作日推不能跨月往上一个月推。
  • #: 例如,A#B 表示每月的第 B 个周的周 A(周的计数从周日开始),只能作用于 “周” 上。例如 2#3 表示在每月的第 3 个周二,5#3 表示本月第 3 周的星期四。

注意,L 用在 “周” 这个域上,每周最后一天是周六。“周” 域上的 1 表示的是周日,7 表示周六,即每周计数是从周日开始的。

可视化工具

在上述可视化工具网站上,点击“反解析到UI”,可以看到定时任务最近5次运行时间,便于理解。

另外,在IDEA中,安装 Cron Description 插件也可以进行可视化语义展示,如下图所示,鼠标悬浮到Cron表达式上,即可看到可视化语义。

分布式任务和单机定时任务的几种实现

Corn示例

下面给出一些示例,可根据上面的解释进行解读。

  • 每天晚上12点触发任务:0 0 0 * * ?
  • 每隔 1 分钟执行一次:0 */1 * * * ?
  • 每月 1 号凌晨 1 点执行一次:0 0 1 1 * ?
  • 每月最后一天 23 点执行一次:0 0 23 L * ?
  • 每周周六凌晨 3 点实行一次:0 0 3 ? * L
  • 在24分,30分执行一次:0 24,30 * * * ?

今天的文章分布式任务和单机定时任务的几种实现分享到此就结束了,感谢您的阅读。

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