【定时任务】——Spring定时任务Scheduled

定时任务在日常开发过程中非常常见，而且在日常的项目开发中也有多种实现方式，而且做任务调度的框架有很多种，小编最近的感受，如果想真正使用好任务调度还是存在困难的，所以分步学习，逐个击破！在这篇文章小编主要写spring中Scheduled。

spring定时任务设置有两种方式，注解和xml配置。推荐使用注解，在本文章也主要介绍注解方式配置。

注解方式配置定时任务

下面的步骤默认spring的其他配置项都已经配置好（比如启动注解配置，包路径扫描等）

1：在spring配置文件中配置，添加命名空间

xmlns添加：

xmlns:task="http://www.springframework.org/schema/task"

xsi:schemaLocation添加
- 注意"4.3"这是版本号，要修改和你的其他xsd版本号一致

http://www.springframework.org/schema/task http://www.springframework.org/schema/task/spring-task-4.3.xsd"

启动注解驱动
- 注意“dataScheduler”为自定义名称，可以通过自己的业务定义合适的名称

<task:annotation-driven scheduler="dataScheduler"/>

开启任务调度器，并配置线程池大小
- 注意此处的id指定的就是上面的自定义名称
- spring的任务调度默认是单线程的，如果你的项目会有多任务定时执行，并且执行时间会相交的话，应该根据任务的具体执行情况配置线程池大小
- 如果不配置线程池，并且A和B任务在同一时间执行，A先执行的话，B要等待A执行完才可以执行，AB不会同时执行

<task:scheduler id="dataScheduler" pool-size="5"/>

2：使用注解配置定时任务

在你需要配置定时任务的方法上使用注解@Scheduled即可，下面一个简单案例:
- 注意下面的案例是在每天的早上2点执行
- “0 0 2 * * *”是怎么组合的？下面会详细介绍@Scheduled()注解

@Scheduled(cron = "0 0 2 * * *")
public void init(){todo...
}

在此需要注意：@Scheduled只能注释在无参的方法上，我看网上有许多博客说必须无参无返回值的，但是经过我的测试有返回值是可以的，可能是版本更新了吧。

@Scheduled

@Scheduled注解是Spring专门为定时任务设计的注解

首先，让我们来看看这个注解是怎么组成的吧（适用于版本JDK8与spring4.3及其以上）

@Target({ElementType.METHOD, ElementType.ANNOTATION_TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Repeatable(Schedules.class)
public @interface Scheduled {String cron() default "";String zone() default "";long fixedDelay() default -1L;String fixedDelayString() default "";long fixedRate() default -1L;String fixedRateString() default "";long initialDelay() default -1L;String initialDelayString() default "";
}

从上述代码中看以看出：

1：@Scheduled被注解部分：

元注解@Target表明@Scheduled注解可以在方法上使用（ElementType.METHOD），也可以作为元注解对其他注解进行注解（ElementType.ANNOTATION_TYPE）
元注解@Retention表明此注解会被JVM所保留，也就是会保存在运行时（RetentionPolicy.RUNTIME）
元注解@Documented表明此注解应该被 javadoc工具记录。默认情况下javadoc是不包括注解的。
JDK8添加的注解@Repeatable表明此注解可以在同一个地方被重复使用

上述的所涉及到的注解有不清楚作用的，可以自行baidu\google，网上有好多介绍的文章。

2：@Scheduled参数部分，总共包含8各部分，我们来分别看一下其作用：

cron：一个类似cron的表达式，扩展了通常的UN * X定义，包括秒，分，时，星期，月，年的触发器。
fixedDelay：在最后一次调用结束和下一次调用开始之间以固定周期（以毫秒为单位）执行带注释的方法。（要等待上次任务完成后）
fixedDelayString：同上面作用一样，只是String类型
fixedRate：在调用之间以固定的周期（以毫秒为单位）执行带注释的方法。（不需要等待上次任务完成）
fixedRateString：同上面作用一样，只是String类型
initialDelay：第一次执行fixedRate()或fixedDelay()任务之前延迟的毫秒数。
initialDelayString：同上面作用一样，只是String类型
zone：指明解析cron表达式的时区。

cron可以组合出更多的定时情况，fixedDelay和fixedRate只能定义每隔多长时间执行一次。

在上述cron、fixedDelay、fixedRate 只能同时存在一个，使用其中一个就不能使用另外的一个，否则会报错“java.lang.IllegalStateException”

原理简介

1：主要过程：

spring在使用applicationContext将类全部初始化。
调用ScheduledAnnotationBeanPostProcessor类中的postProcessAfterInitialization方法获取项目中所有被注解 @Scheduled注解的方法。
通过processScheduled方法将所有定时的方法存放在Set tasks = new LinkedHashSet(4); 定时任务队列中，并解析相应的参数。顺序存放，任务也是顺序执行。存放顺序为cron>fixedDelay>fixedRate
将解析参数后的定时任务存放在一个初始容量为16 的map中，key为bean name，value为定时任务：private final Map<Object, Set> scheduledTasks = new IdentityHashMap(16);
之后交给ScheduledTaskRegistrar类的方法scheduleTasks去添加定时任务。

2：上述就是一个大致过程，下面看一下相应的源码：

注意：spring对定时任务的操作的源码全部在spring-context.jar包下的org.springframework.scheduling包下面，主要包含三部分：annotation、config、 support，大家有兴趣的话可以去看看

1：获取项目中所有被注解 @Scheduled注解的方法

public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) {Class<?> targetClass = AopProxyUtils.ultimateTargetClass(bean);if (!this.nonAnnotatedClasses.contains(targetClass)) {Map<Method, Set<Scheduled>> annotatedMethods = MethodIntrospector.selectMethods(targetClass, new MetadataLookup<Set<Scheduled>>() {public Set<Scheduled> inspect(Method method) {//获取注解方法**Set<Scheduled> scheduledMethods = AnnotatedElementUtils.getMergedRepeatableAnnotations(method, Scheduled.class, Schedules.class);**return !scheduledMethods.isEmpty() ? scheduledMethods : null;}});if (annotatedMethods.isEmpty()) {...} else {Iterator var5 = annotatedMethods.entrySet().iterator();while(var5.hasNext()) {Entry<Method, Set<Scheduled>> entry = (Entry)var5.next();Method method = (Method)entry.getKey();Iterator var8 = ((Set)entry.getValue()).iterator();while(var8.hasNext()) {Scheduled scheduled = (Scheduled)var8.next();//将获取的任务进行参数解析并存放到任务队列this.processScheduled(scheduled, method, bean);}}...}}return bean;
}

2：通过processScheduled方法将所有定时的方法存放在定时任务队列中

protected void processScheduled(Scheduled scheduled, Method method, Object bean) {try {...//解析initialDelayString参数String initialDelayString = scheduled.initialDelayString();if (StringUtils.hasText(initialDelayString)) {...}//解析cron参数String cron = scheduled.cron();if (StringUtils.hasText(cron)) {...//存放到任务队列中tasks.add(this.registrar.scheduleCronTask(new CronTask(runnable, new CronTrigger(cron, timeZone))));}...//解析fixedDelay参数long fixedDelay = scheduled.fixedDelay();if (fixedDelay >= 0L) {Assert.isTrue(!processedSchedule, errorMessage);processedSchedule = true;tasks.add(this.registrar.scheduleFixedDelayTask(new IntervalTask(runnable, fixedDelay, initialDelay)));}String fixedDelayString = scheduled.fixedDelayString();if (StringUtils.hasText(fixedDelayString)) {...//存放到任务队列中tasks.add(this.registrar.scheduleFixedDelayTask(new IntervalTask(runnable, fixedDelay, initialDelay)));}//解析fixedRate参数long fixedRate = scheduled.fixedRate();if (fixedRate >= 0L) {Assert.isTrue(!processedSchedule, errorMessage);processedSchedule = true;tasks.add(this.registrar.scheduleFixedRateTask(new IntervalTask(runnable, fixedRate, initialDelay)));}String fixedRateString = scheduled.fixedRateString();if (StringUtils.hasText(fixedRateString)) {...//存放到任务队列中tasks.add(this.registrar.scheduleFixedRateTask(new IntervalTask(runnable, fixedRate, initialDelay)));}Assert.isTrue(processedSchedule, errorMessage);Map var19 = this.scheduledTasks;//并发控制并将任务存放在map中synchronized(this.scheduledTasks) {Set<ScheduledTask> registeredTasks = (Set)this.scheduledTasks.get(bean);if (registeredTasks == null) {registeredTasks = new LinkedHashSet(4);//将任务存放在map中this.scheduledTasks.put(bean, registeredTasks);}((Set)registeredTasks).addAll(tasks);}} catch (IllegalArgumentException var26) {throw new IllegalStateException("Encountered invalid @Scheduled method '" + method.getName() + "': " + var26.getMessage());}
}

3:之后交给ScheduledTaskRegistrar类的方法scheduleTasks去添加定时任务

protected void scheduleTasks() {if (this.taskScheduler == null) {this.localExecutor = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();this.taskScheduler = new ConcurrentTaskScheduler(this.localExecutor);}Iterator var1;if (this.triggerTasks != null) {var1 = this.triggerTasks.iterator();while(var1.hasNext()) {TriggerTask task = (TriggerTask)var1.next();this.addScheduledTask(this.scheduleTriggerTask(task));}}if (this.cronTasks != null) {var1 = this.cronTasks.iterator();while(var1.hasNext()) {CronTask task = (CronTask)var1.next();this.addScheduledTask(this.scheduleCronTask(task));}}IntervalTask task;if (this.fixedRateTasks != null) {var1 = this.fixedRateTasks.iterator();while(var1.hasNext()) {task = (IntervalTask)var1.next();this.addScheduledTask(this.scheduleFixedRateTask(task));}}if (this.fixedDelayTasks != null) {var1 = this.fixedDelayTasks.iterator();while(var1.hasNext()) {task = (IntervalTask)var1.next();this.addScheduledTask(this.scheduleFixedDelayTask(task));}}
}

此部分只是对原理进行了简单的介绍，如果有兴趣深入了解，可以去看看源码~

其他

做定时任务还可以使用java自带的原生API，Timer和TimerTask去设计。

Timer：一种工具，线程用其安排以后在后台线程中执行的任务。可安排任务执行一次，或者定期重复执行。
TimerTask：定义一个被执行的任务，Timer 安排该任务为一次执行或重复执行的任务。

可以这样理解Timer是一种定时器工具，用来在一个后台线程计划执行指定任务，而TimerTask一个抽象类，它的子类代表一个可以被Timer计划的任务。

这里就简单的提一下，并不是本文的重点，具体的用法自行google吧~