Spring 集成调度器

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作者:dunwu github.com/dunwu/spring-tutorial/

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概述

如果想在Spring中使用任务调度功能,除了集成调度框架Quartz这种方式,也可以使用Spring自己的调度任务框架。

使用Spring的调度框架,优点是:支持注解 @Scheduler,可以省去大量的配置。

实时触发调度任务

TaskScheduler接口

Spring3引入了 TaskScheduler接口,这个接口定义了调度任务的抽象方法。

TaskScheduler接口的声明:


public interface TaskScheduler {

    ScheduledFuture schedule(Runnable task, Trigger trigger);

    ScheduledFuture schedule(Runnable task, Date startTime);

    ScheduledFuture scheduleAtFixedRate(Runnable task, Date startTime, long period);

    ScheduledFuture scheduleAtFixedRate(Runnable task, long period);

    ScheduledFuture scheduleWithFixedDelay(Runnable task, Date startTime, long delay);

    ScheduledFuture scheduleWithFixedDelay(Runnable task, long delay);

}

从以上方法可以看出TaskScheduler有两类重要参数:

  • 一个是要调度的方法,即一个实现了Runnable接口的线程类的run()方法;
  • 另一个就是触发条件。
  • TaskScheduler接口的实现类

    它有三个实现类: DefaultManagedTaskScheduler ThreadPoolTaskScheduler TimerManagerTaskScheduler

    DefaultManagedTaskScheduler:基于JNDI的调度器。

    TimerManagerTaskScheduler:托管 commonj.timers.TimerManager实例的调度器。

    ThreadPoolTaskScheduler:提供线程池管理的调度器,它也实现了 TaskExecutor接口,从而使的单一的实例可以尽可能快地异步执行。

    Trigger接口

    Trigger接口抽象了触发条件的方法。

    Trigger接口的声明:

    
    public interface Trigger {
        Date nextExecutionTime(TriggerContext triggerContext);
    }
    

    Trigger接口的实现类

    CronTrigger:实现了cron规则的触发器类(和Quartz的cron规则相同)。

    PeriodicTrigger:实现了一个周期性规则的触发器类(例如:定义触发起始时间、间隔时间等)。

    完整范例

    实现一个调度任务的功能有以下几个关键点:

    (1) 定义调度器

    在spring-bean.xml中进行配置

    使用 task:scheduler标签定义一个大小为10的线程池调度器,spring会实例化一个 ThreadPoolTaskScheduler

    
    ?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?
    beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
           xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
           xmlns:mvc="http://www.springframework.org/schema/mvc"
           xmlns:task="http://www.springframework.org/schema/task"
           xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
           http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.1.xsd
           http://www.springframework.org/schema/mvc
           http://www.springframework.org/schema/mvc/spring-mvc-3.1.xsd
           http://www.springframework.org/schema/task
           http://www.springframework.org/schema/task/spring-task-3.1.xsd"
      mvc:annotation-driven/
      task:scheduler id="myScheduler" pool-size="10"/
    /beans
    

    注:不要忘记引入xsd:

    
    http://www.springframework.org/schema/task
    http://www.springframework.org/schema/task/spring-task-3.1.xsd
    

    (2) 定义调度任务

    定义实现 Runnable接口的线程类。

    
    import org.slf4j.Logger;
    import org.slf4j.LoggerFactory;
    
    public class DemoTask implements Runnable {
        final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());
    
        @Override
        public void run() {
            logger.info("call DemoTask.run");
        }
    }
    

    (3) 装配调度器,并执行调度任务

    在一个 Controller类中用 @Autowired注解装配 TaskScheduler
    然后调动TaskScheduler对象的schedule方法启动调度器,就可以执行调度任务了。

    
    import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
    import org.springframework.scheduling.TaskScheduler;
    import org.springframework.scheduling.support.CronTrigger;
    import org.springframework.stereotype.Controller;
    import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
    import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;
    
    @Controller
    @RequestMapping("/scheduler")
    public class SchedulerController {   
        @Autowired
        TaskScheduler scheduler;
    
        @RequestMapping(value = "/start", method = RequestMethod.POST)
        public void start() {
            scheduler.schedule(new DemoTask(), new CronTrigger("0/5 * * * * *"));
        }
    }
    

    访问/scheduler/start接口,启动调度器,可以看到如下日志内容:

    
    13:53:15.010 myScheduler-1 o.zp.notes.spring.scheduler.DemoTask.run - call DemoTask.run
    13:53:20.003 myScheduler-1 o.zp.notes.spring.scheduler.DemoTask.run - call DemoTask.run
    13:53:25.004 myScheduler-2 o.zp.notes.spring.scheduler.DemoTask.run - call DemoTask.run
    13:53:30.005 myScheduler-1 o.zp.notes.spring.scheduler.DemoTask.run - call DemoTask.run
    

    @Scheduler的使用方法

    Spring的调度器一个很大的亮点在于 @Scheduler注解,这可以省去很多繁琐的配置。

    启动注解

    使用@Scheduler注解先要使用 task:annotation-driven启动注解开关。
    例:

    
    ?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?
    beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" 
           xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
           xmlns:mvc="http://www.springframework.org/schema/mvc" 
           xmlns:task="http://www.springframework.org/schema/task"
           xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
           http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.1.xsd
           http://www.springframework.org/schema/mvc
           http://www.springframework.org/schema/mvc/spring-mvc-3.1.xsd
           http://www.springframework.org/schema/task
           http://www.springframework.org/schema/task/spring-task-3.1.xsd"
      mvc:annotation-driven/
      task:annotation-driven executor="myExecutor" scheduler="myScheduler"/
      task:executor id="myExecutor" pool-size="5"/
      task:scheduler id="myScheduler" pool-size="10"/
    /beans
    

    @Scheduler定义触发条件

    例:使用 fixedDelay指定触发条件为每5000毫秒执行一次。注意:必须在上一次调度成功后的5000秒才能执行。

    
    @Scheduled(fixedDelay=5000)
    public void doSomething() {
        // something that should execute periodically
    }
    

    例:使用 fixedRate指定触发条件为每5000毫秒执行一次。注意:无论上一次调度是否成功,5000秒后必然执行。

    
    @Scheduled(fixedRate=5000)
    public void doSomething() {
        // something that should execute periodically
    }
    

    例:使用 initialDelay指定方法在初始化1000毫秒后才开始调度。

    
    @Scheduled(initialDelay=1000, fixedRate=5000)
    public void doSomething() {
        // something that should execute periodically
    }
    

    例:使用 cron表达式指定触发条件为每5000毫秒执行一次。cron规则和Quartz中的cron规则一致。

    
    @Scheduled(cron="*/5 * * * * MON-FRI")
    public void doSomething() {
        // something that should execute on weekdays only
    }
    

    完整范例

    (1) 启动注解开关,并定义调度器和执行器

    
    ?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?
    beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" 
    
           xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
           xmlns:mvc="http://www.springframework.org/schema/mvc" 
           xmlns:task="http://www.springframework.org/schema/task"
           xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
           http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.1.xsd
           http://www.springframework.org/schema/mvc
           http://www.springframework.org/schema/mvc/spring-mvc-3.1.xsd
           http://www.springframework.org/schema/task
           http://www.springframework.org/schema/task/spring-task-3.1.xsd"
    
      mvc:annotation-driven/
      task:annotation-driven executor="myExecutor" scheduler="myScheduler"/
      task:executor id="myExecutor" pool-size="5"/
      task:scheduler id="myScheduler" pool-size="10"/
    /beans
    

    (2) 使用@Scheduler注解来修饰一个要调度的方法
    下面的例子展示了@Scheduler注解定义触发条件的不同方式。

    
    import org.slf4j.Logger;
    import org.slf4j.LoggerFactory;
    import org.springframework.scheduling.annotation.Scheduled;
    import org.springframework.stereotype.Component;
    
    import java.text.SimpleDateFormat;
    import java.util.Date;
    
    /**
     * @description 使用@Scheduler注解调度任务范例
     * @author Vicotr Zhang
     * @date 2016年8月31日
     */
    @Component
    public class ScheduledMgr {
        private final SimpleDateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
    
        final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());
    
        /**
         * 构造函数中打印初始化时间
         */
        public ScheduledMgr() {
            logger.info("Current time: {}", dateFormat.format(new Date()));
        }
    
        /**
         * fixedDelay属性定义调度间隔时间。调度需要等待上一次调度执行完成。
         */
        @Scheduled(fixedDelay = 5000)
        public void testFixedDelay() throws Exception {
            Thread.sleep(6000);
            logger.info("Current time: {}", dateFormat.format(new Date()));
        }
    
        /**
         * fixedRate属性定义调度间隔时间。调度不等待上一次调度执行完成。
         */
        @Scheduled(fixedRate = 5000)
        public void testFixedRate() throws Exception {
            Thread.sleep(6000);
            logger.info("Current time: {}", dateFormat.format(new Date()));
        }
    
        /**
         * initialDelay属性定义初始化后的启动延迟时间
         */
        @Scheduled(initialDelay = 1000, fixedRate = 5000)
        public void testInitialDelay() throws Exception {
            Thread.sleep(6000);
            logger.info("Current time: {}", dateFormat.format(new Date()));
        }
    
        /**
         * cron属性支持使用cron表达式定义触发条件
         */
        @Scheduled(cron = "0/5 * * * * ?")
        public void testCron() throws Exception {
            Thread.sleep(6000);
            logger.info("Current time: {}", dateFormat.format(new Date()));
        }
    }
    

    我刻意设置触发方式的间隔都是5s,且方法中均有Thread.sleep(6000);语句。从而确保方法在下一次调度触发时间点前无法完成执行,来看一看各种方式的表现吧。

    启动spring项目后,spring会扫描 @Component注解,然后初始化ScheduledMgr。

    接着,spring会扫描 @Scheduler注解,初始化调度器。调度器在触发条件匹配的情况下开始工作,输出日志。

    截取部分打印日志来进行分析。

    
    10:58:46.479 localhost-startStop-1 o.z.n.s.scheduler.ScheduledTasks.init - Current time: 2016-08-31 10:58:46
    10:58:52.523 myScheduler-1 o.z.n.s.scheduler.ScheduledTasks.testFixedRate - Current time: 2016-08-31 10:58:52
    10:58:52.523 myScheduler-3 o.z.n.s.scheduler.ScheduledTasks.testFixedDelay - Current time: 2016-08-31 10:58:52
    10:58:53.524 myScheduler-2 o.z.n.s.scheduler.ScheduledTasks.testInitialDelay - Current time: 2016-08-31 10:58:53
    10:58:55.993 myScheduler-4 o.z.n.s.scheduler.ScheduledTasks.testCron - Current time: 2016-08-31 10:58:55
    10:58:58.507 myScheduler-1 o.z.n.s.scheduler.ScheduledTasks.testFixedRate - Current time: 2016-08-31 10:58:58
    10:58:59.525 myScheduler-5 o.z.n.s.scheduler.ScheduledTasks.testInitialDelay - Current time: 2016-08-31 10:58:59
    10:59:03.536 myScheduler-3 o.z.n.s.scheduler.ScheduledTasks.testFixedDelay - Current time: 2016-08-31 10:59:03
    10:59:04.527 myScheduler-1 o.z.n.s.scheduler.ScheduledTasks.testFixedRate - Current time: 2016-08-31 10:59:04
    10:59:05.527 myScheduler-4 o.z.n.s.scheduler.ScheduledTasks.testInitialDelay - Current time: 2016-08-31 10:59:05
    10:59:06.032 myScheduler-2 o.z.n.s.scheduler.ScheduledTasks.testCron - Current time: 2016-08-31 10:59:06
    10:59:10.534 myScheduler-9 o.z.n.s.scheduler.ScheduledTasks.testFixedRate - Current time: 2016-08-31 10:59:10
    10:59:11.527 myScheduler-10 o.z.n.s.scheduler.ScheduledTasks.testInitialDelay - Current time: 2016-08-31 10:59:11
    10:59:14.524 myScheduler-4 o.z.n.s.scheduler.ScheduledTasks.testFixedDelay - Current time: 2016-08-31 10:59:14
    10:59:15.987 myScheduler-6 o.z.n.s.scheduler.ScheduledTasks.testCron - Current time: 2016-08-31 10:59:15
    

    构造方法打印一次,时间点在10:58:46。

    testFixedRate打印四次,每次间隔6秒。说明,fixedRate不等待上一次调度执行完成,在间隔时间达到时立即执行。

    testFixedDelay打印三次,每次间隔大于6秒,且时间不固定。说明,fixedDelay等待上一次调度执行成功后,开始计算间隔时间,再执行。

    testInitialDelay第一次调度时间和构造方法调度时间相隔7秒。说明,initialDelay在初始化后等待指定的延迟时间才开始调度。

    testCron打印三次,时间间隔并非5秒或6秒,显然,cron等待上一次调度执行成功后,开始计算间隔时间,再执行。

    此外,可以从日志中看出,打印日志的线程最多只有10个,说明2.1中的调度器线程池配置生效。

    参考

    http://docs.spring.io/spring/docs/current/spring-framework-reference/htmlsingle

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