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本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號「Java大廠面試官」，作者laker。轉(zhuǎn)載本文請聯(lián)系Java大廠面試官公眾號。

什么是定時任務(wù)

定時任務(wù)是指調(diào)度程序在指定的時間或周期觸發(fā)執(zhí)行的任務(wù)，常用場景如下：

• 定時發(fā)短信
• 定時變更數(shù)據(jù)
• 定時統(tǒng)計數(shù)據(jù)
• 定時修改狀態(tài)
• 定時開始活動等

常見幾種JAVA實現(xiàn)方式

Timer

簡介：Timer 是 Jdk自帶的定時任務(wù)執(zhí)行類，無論任何項目都可以直接使用 Timer 來實現(xiàn)定時任務(wù)，所以 Timer 的優(yōu)點就是使用方便。

原理：

• 調(diào)度器：單線程。
• 任務(wù)存儲：最小堆實現(xiàn)任務(wù)存儲。

優(yōu)點：Jdk自帶類，無需引入其他Jar，簡單易用。

缺點：Timer中的多個任務(wù)只能使用一個線程去執(zhí)行，因此任務(wù)之間的執(zhí)行情況會相互影響。

• 當一個任務(wù)的執(zhí)行時間過長時，會影響其他任務(wù)的調(diào)度任務(wù)異常影響其他任務(wù)。
• 當一個任務(wù)拋出異常，其他任務(wù)也會終止運行.

結(jié)論：基本無人使用。

ScheduledExecutorService

簡介：ScheduledExecutorService 是JDK里面自定義的幾種線程池中的一種，支持多線程并發(fā)的去執(zhí)行多個調(diào)度任務(wù)，彌補了Timer的缺陷。

原理：

• 調(diào)度器：多線程。
• 任務(wù)存儲：最小堆實現(xiàn)任務(wù)存儲。

優(yōu)點：Timer能做到的事情ScheduledExecutorService都能做到，且完美的解決上面所說的Timer存在的兩個問題。

缺點：只支持固定速率(fixed-rate)或固定延遲(fixed-delay)的調(diào)度任務(wù)，不靈活。

結(jié)論：常用于框架內(nèi)部定時任務(wù)。

Spring Task

描述：Spring Framework 自帶的定時任務(wù)。

優(yōu)點：同ScheduledExecutorService，同時增加了支持cron表達式，可以配置任意基于時鐘的調(diào)度任務(wù)。

缺點：

• 不支持動態(tài)修改任務(wù)狀態(tài)、暫停/恢復(fù)任務(wù)，以及終止運行中任務(wù)。
• 不支持在線監(jiān)控執(zhí)行的任務(wù)。

原理：ScheduledExecutorService的擴展。

結(jié)論：常用于中小型企業(yè)，作為單機定時任務(wù)使用。

以上都是單機版本。

其他分布式定時任務(wù)諸如：quartz、xxl-job、elastic-job等等，功能、性能都很強勁，這里不作為研究對象，詳情參考：

• Java定時任務(wù)框架對比
• 定時任務(wù)實現(xiàn)原理 最小堆 時間輪

上面的這些框架都不是我想選擇的，要想自由的掌控雷電，那就自己造個簡易輪子，滿足90%需求即可。

期望實現(xiàn)如下特性：

• 輕量、輕量、輕量。
• 支持在線監(jiān)控執(zhí)行的任務(wù)。
• 支持動態(tài)修改任務(wù)狀態(tài)、暫停/恢復(fù)任務(wù)，以及終止運行中任務(wù)。
• 支持在線配置調(diào)度任務(wù)入?yún)⒑汀?/li>
• 支持集群環(huán)境擴展(可選)。

收集了半天信息，直接使用Spring Task就可以實現(xiàn)，僅依賴Spring Boot。

Spring Task詳解

初級靜態(tài)配置任務(wù)

代碼示例：

@Component  
@EnableScheduling // 開啟定時任務(wù) 
public class DemoApplication { 
 // 添加定時任務(wù) 
    @Scheduled(cron = "0/5 * * * * *") // cron 表達式，每5秒執(zhí)行 
    public void doTask(){ 
        System.out.println("我是定時任務(wù)~"); 
    } 
} 

無法動態(tài)修改任務(wù)狀態(tài)、暫停/恢復(fù)任務(wù)，以及終止運行中任務(wù)。

進階動態(tài)配置任務(wù)

實現(xiàn)設(shè)計

關(guān)鍵技術(shù)點和坑

• Spring Task的調(diào)度器默認是線程數(shù)為1的ThreadPoolTaskScheduler，自動裝配類為TaskSchedulingAutoConfiguration，多任務(wù)之間的執(zhí)行會相互影響，一定要修改默認值。
• 通過TaskScheduler接口，可以擴展實現(xiàn)動態(tài)修改任務(wù)狀態(tài)、暫停/恢復(fù)任務(wù)，以及終止運行中任務(wù)。
  • TaskScheuler是在Spring 3.0中引入的，有多種方法可以在將來的某個時刻運行，它還返回ScheduledFuture接口的對象，可用于取消計劃的任務(wù)或檢查任務(wù)是否完成。
• cron-utils一個Java庫，用于解析，驗證Cron表達式，可以去GitHub查看詳細說明。

實現(xiàn)設(shè)計

定義IJob接口，用于客戶端描述任務(wù)

public interface IJob { 
    void execute(JobContext map) throws JobException; 
} 

定義注解，用于配合IJob接口定義任務(wù)

@Target({ElementType.TYPE}) 
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) 
@Documented 
@Component 
public @interface Job { 
 
    @AliasFor(annotation = Component.class) 
    String value() default ""; 
 
    /** 
     * cron 表達式默認不"-"代表不執(zhí)行 
     */ 
    String cron() default "-"; 
 
    /** 
     * 任務(wù)編碼 必須唯一 
     */ 
    String taskCode(); 
 
    /** 
     * 任務(wù)名稱 
     */ 
    String taskName(); 
 
} 

定義運行任務(wù)狀態(tài)

public class Task{ 
    /** 
     * 任務(wù)的編碼 必須全局唯一 
     */ 
    private String taskCode; 
    /** 
     * 任務(wù)的名稱 
     */ 
    private String taskName; 
    /** 
     * 任務(wù)的類名稱 
     */ 
    private String taskClassName; 
    /** 
     * 任務(wù)的cron表達式 
     */ 
    private String taskCron; 
 
    @JsonIgnore 
    private ScheduledFuture scheduledFuture; 
 
    @JsonIgnore 
    private IJob job; 
 
    private TaskStateEnum taskState; 

定義任務(wù)存儲接口，用于存儲在緩存或者DB中

public interface ITaskStore { 
 
    void saveTask(Task task); 
 
    List<Task> list(); 
 
    Task updateTaskByTaskCode(String taskCron, String taskName, String taskCode); 
 
    Task updateTaskStateByTaskCode(TaskStateEnum taskState, String taskCode); 
 
    void deleteTaskByTaskCode(String taskCode); 
 
    Task findByTaskCode(String taskCode); 
 
} 

定義任務(wù)鎖接口，解決并發(fā)問題，以及擴展支持集群環(huán)境

public interface ILockService { 
    void lock(String taskCode); 
    void unlock(String taskCode); 
}     

定義事件監(jiān)聽器，用于監(jiān)聽任務(wù)的狀態(tài)事件，可擴展狀態(tài)監(jiān)控，各種回調(diào)等

public interface IEventListener { 
    void listener(Event event); 
} 

核心處理器，處理核心流程

• 初始化加載所有IJob的實現(xiàn) 從Spring容器獲取IJob實現(xiàn)類并解析Job注解
• 添加任務(wù)threadPoolTaskScheduler.schedule(task,cron)
• 更新任務(wù)詳情
  • scheduledFuture.cancel(true)
  • threadPoolTaskScheduler.schedule(task,cron)
• 啟動任務(wù) threadPoolTaskScheduler.schedule(task,cron)
• 暫停任務(wù) scheduledFuture.cancel(true)
• 任務(wù)監(jiān)控 TaskList

待實現(xiàn)功能

• 重試補償：失敗重試。
• failstore : 存儲失敗任務(wù)，供人肉補償。
• misfire：存儲錯過的任務(wù)，供人肉補償。

自己在核心處理器中加下相應(yīng)的增強功能邏輯即可。

使用示例

直接實現(xiàn)IJob接口并加上Job注解即可

@Job(taskCode = "job1", taskName = "laker測試任務(wù)",cron = "0/5 * * * * *") 
@Slf4j 
public class TestJob implements IJob { 
    @Override 
    public void execute(Map map) throws Exception { 
        log.info("laker job run"); 
        TimeUnit.SECONDS.sleep(10); 
    } 
} 

全部代碼：https://gitee.com/lakernote/lakernote

參考：https://juejin.cn/post/6844904002606350343

SpringBoot官網(wǎng)