Timer篇与 Quartz篇

朱雀 2022-01-15 13:03 173阅读 0赞

> 什么是定时任务调度

基于给定的时间点，给定的时间间隔或者给定的执行次数自动完成执行任务

> 在Java中的定时调度工具

Timer Quartz

> Timer和Quartz的区别

*  出身不同
 *  能力区别 ：对时间的控制上
 *  底层机制 ：Timer走后台进行定时任务，Quartz能使用多个线程执行定时任务

## Timer简介 ##

> Timer的定义

有且仅有一个后台线程对多个业务线程进行定时定频率的调度。

> 主要构件

Timer：后台执行的线程  
TimeTask：业务线程  
TimerThread  
TaskQueue

### Timer的定时调度函数 ###

> schedule的四种用法

*  schedule(task,time)
    
     *  task：所要安排的任务
     *  time：首次执行任务的时间
     *  作用：在时间等于或超过time的时候执行且仅执行一次task（如果time晚于现在的时间，schedule后台线程会一直等待，当时间等于time开始执行task里面的内容。time早于现在时间，schedule后台会立即执行task内容。）
 *  schedule(task,time,period)
    
     *  task：所要安排的任务
     *  time：首次执行任务的时间
     *  period：执行一次task的时间间隔，单位是毫秒
     *  作用：时间等于或者超过time时首次执行task，之后每隔period毫秒重复执行一次task
 *  schedule(task,delay)
    
     *  task：所要安排的任务
     *  delay：执行任务前的延迟时间，单位是毫秒
     *  作用：等待delay毫秒后执行且仅执行一次task
 *  schedule(task,delay,period)
    
     *  task：所要安排的任务
     *  delay：执行任务前的延迟时间，单位是毫秒
     *  period：执行一次task的时间间隔，单位是毫秒
     *  作用：等待delay毫秒后首次执行task，之后每隔period毫秒重复执行一次task

> scheduleAtFixedRate的两种用法

*  scheduleAtFixedRate(task,time,period)
    
     *  task：所要安排的任务
     *  time：首次执行任务的时间
     *  period：执行一次task的时间间隔，单位是毫秒
     *  作用：时间等于或者超过time时首次执行task，之后每隔period毫秒重复执行一次task
 *  scheduleAtFixedRate(task,delay,period)
    
     *  task：所要安排的任务
     *  delay：执行任务前的延迟时间，单位是毫秒
     *  period：执行一次task的时间间隔，单位是毫秒
     *  作用：等待delay毫秒后首次执行task，之后每隔period毫秒重复执行一次task

> 其他重要函数

> TimerTask的两个重要函数

*  cancel()
    
     *  作用：取消当前TimerTask里的任务
 *  scheduledExecutionTime()
    
     *  作用：返回此任务最近实际执行的已安排执行的时间
     *  返回值：最近发生此任务执行安排的时间，为long型

> Timer的其他函数

*  cancle()
    
     *  作用：终止此计时器，丢弃`所有`当前已安排的任务（对群体进行秒杀的能力）
 *  purge()
    
     *  作用：从此计时器的任务队列中移除所有`已取消`的任务

### schedule与scheduleAtFixedRate的区别 ###

*  两种情况看区别
    
     *  首次执行计划的时间早于当前的时间
        
         *  1、schedule方法
            
             *  "fixed-delay"; 如果第一次执行时间被delay了，随后的执行时间按照`上一次实际执行完成的时间点`进行计算。
         *  2、scheduleAtFixedRate方法
            
             *  "fixed-delay"; 如果第一次执行时间被delay了，随后的执行时间按照`上一次开始的时间点`进行计算，并且为了`赶上进度`会多次执行任务，因此TimerTask中的执行体需要`考虑同步`
     *  任务执行所需的时间超出任务的执行周期间隔
        
         *  1、schedule方法
            
             *  下一次执行时间相对于`上一次实际执行完成的时间点`，因此执行时间会`不断延后`
         *  2、scheduleAtFixedRate方法
            
             *  下一次执行时间相对于`上一次开始的时间点`，因此执行时间`不会延后`，因此存在并发性

### Timer的缺陷 ###

*  管理并发任务的缺陷
    
     *  Timer有且仅有一个线程去执行定时任务，如果存在多个任务，且任务时间过长，会导致执行效果与预期不符。
 *  当任务抛出异常时的缺陷
    
     *  如果TimerTask抛出RuntimeException，Timer会停止所有任务的运行。
 *  Timer的使用禁区
    
     *  对时效性要求较高的多任务并发作业
     *  对复杂的任务的调度

### ScheduleExecutorService接口的用法 ###

*  scheduleAtFixedRate(Runnable command, long initialDelay, long period, TimeUnit unit)
    
     *  command：执行线程
     *  initialDelay：初始化延时
     *  period：两次开始执行最小间隔时间
     *  unit：计时单位
 *  scheduleWithFixedDelay(Runnable command, long initialDelay, long period, TimeUnit unit)
    
     *  command：执行线程
     *  initialDelay：初始化延时
     *  period：前一次执行结束到下一次执行开始的间隔时间（间隔执行延迟时间）
     *  unit：计时单位

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## Quartz简介 ##

*  OpenSymphony提供的强大的开源任务调度框架（官网：[http://www.quartz-scheduler.org/][http_www.quartz-scheduler.org]）
 *  纯java实现，精细控制排程

特点

*  强大的调度功能（提供调度运行的持久化机制，可以保存并恢复调度现场，即使系统因故障关闭，任务调度现场数据并不会丢失。）
 *  灵活的运用方式（允许码农灵活的定义触发器的调度时间表，并可以对触发器和任务进行关联映射，Quartz提供了主键式的监听器，各种插件，线程池等功能，支持任务和调度的多种组合方式，支持调度数据的多种存储方式）
 *  分布式和集群能力

主要设计模式

*  Builder模式
 *  Factory模式
 *  组件模式
 *  链式写法

体系结构

*  三个核心概念
    
     *  调度器
     *  任务
     *  触发器
 *  JobDetail（包含任务的实现类以及类的信息）
 *  trigger（触发器，决定任务什么时候被调用）
    
     *  SimpleTrigger（执行类似Timer的时间上的操作，如定频率执行某一个task）
     *  CronTrigger（实现更复杂的业务逻辑）
 *  scheduler（调度器，定时定频率执行JobDetail的信息，将Job和trigger绑定在一起）

重要组成

*  Job（接口）
    
     *  void execute(JobExecutionContext jex) 实现该接口定义运行任务
     *  JobExecutionContext 提供调度上下文的各种信息，Job运行时的信息就保存在JobExecutionContext里面的JobDataMap事例中
 *  JobDetail
    
     *  Quartz在每次执行Job的时候都重新创建一个Job实例，所以不直接接受一个Job实例，相反它接受一个Job实现类，以便运行时通过newInstance的反射机制实例化Job。因此需要一个类来描述Job的实现类及其他相关的静态信息，如Job的名字，描述关联监听器等信息。
 *  JobBuilder
    
     *  用来定义和创建JobDetail的实例（JobDetail限定了只能是Job的实例）
 *  JobStore（接口）
    
     *  用来保存Job数据
     *  实现类有：RAMJobStore，JobStoreTX，JobStoreCMT（后两个均将数据保存在数据库中，前一个保存在内存中）
 *  Trigger
    
     *  一个类，描述触发Job执行时的时间触发规则，主要有SimpleTrigger和CronTrigger两个子类，当仅需触发一个或者一固定时间间隔周期执行的时候，选择SimpleTrigger。CronTrigger通过Cron表达式定义各种复杂时间规则的调度方案。
 *  TriggerBuilder
    
     *  用来定义和创建触发器的实例
 *  ThreadPool
    
     *  整个线程池运行，scheduler使用该线程池作为任务运行的基础设施，任务通过共享线程池中的线程，提高运行的效率，解决并发的问题。
 *  Scheduler
    
     *  调度器，代表Quartz的一个独立运行容器，Trigger和JobDetail注射到Scheduler中，两者在Scheduler中拥有各自的组及名称，组及名称是Scheduler查找定位容器中某一对象的依据，Trigger的组及名称必须唯一，JobDetail也必须唯一且两者可以相同，因为类型不同。
     *  定义了多个接口方法，允许外部通过组及名称访问它的控制容器中Trigger和JobDetail。
 *  Calendar
    
     *  一个Trigger可以和多个Calendar关联，以排除或包含某些时间点。
 *  监听器
    
     *  JobListener，TriggerListener，SchedulerListener

浅谈Job & JobDetail

*  Job定义
    
     *  Job接口非常容易实现，只有一个execute方法，类似TimerTask的run方法，在里面编写业务逻辑
     *  源码

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

*  Job实例在Quartz中的生命周期
    
     *  每次调度器执行job时，它在调用execute方法前会创建一个新的job实例。
     *  当调用完成后，关联的job对象实例会被释放，释放的实例会被垃圾回收机制回收。
 *  JobDetail
    
     *  JobDetail为Job实例提供了许多设置属性，以及JobDataMap成员变量属性，它用来存储特定Job实例的状态信息，调度器需要借助JobDetail对象来添加Job实例。
     *  重要属性
        
         *  name：任务名称
         *  group：任务所属组，默认值DEFAULT
         *  jobClass：任务实现类
         *  jobDataMap：传参

> 浅谈JobExecutionContext

*  JobExecutionContext是什么
    
     *  当Scheduler调用一个Job，就会将JobExecutionContext传递给Job的execute()方法；
     *  Job能通过JobExecutionContext对象访问到Quartz运行时候的环境以及Job本身的明细数据。

浅谈JobDataMap

*  JobDataMap是什么
    
     *  在进行任务调度时JobDataMap存储在JobExecutionContext中，非常方便获取；
     *  JobDataMap可以用来装载任何可序列化的数据对象，当Job实例对象被执行时这些参数对象会传递给它；
     *  JobDataMap实现了JDK的Map接口，并且添加了一些非常方便的方法用来存取基本数据类型。
 *  获取JobDataMap的两种方式
    
     *  从Map中直接获取
     *  Job实现类中添加setter方法对应JobDataMap的键值（Quartz框架默认的JobFactory实现类在初始化Job实例对象时会自动地调用这些setter方法）

浅谈Trigger

*  Quartz中的触发器用来告诉调度程序作业什么时候触发。即Trigger对象是用来触发执行Job的。
 *  触发器通用属性
    
     *  JobKey：表示Job实例的标识，触发器被触发时，该指定的Job实例会执行。
     *  StartTime：表示触发器的时间表`首次被触发`的时间，它的值的类型是Java.util.Date。
     *  EndTime：指定触发器的`不再被触发的时间`，它的值的类型是Java.util.Date。

SimpleTrigger

*  SimpleTrigger的作用
    
     *  在一个`指定时间段`内`执行一次`作业任务，或是在`指定的时间间隔`内`多次执行`作业任务。
 *  需要注意的点
    
     *  重复次数可以为0，正整数或是SimpleTrigger.REPEAT\_INDEFINITELY常量值。
     *  重复执行间隔必须为0或长整数。
     *  一旦被指定了endTime参数，那么它会覆盖重复次数参数的效果。

CronTrigger

*  CronTrigger的作用
    
     *  基于日历的作业调度器，而不是像SimpleTrigger那样精确指定间隔时间，比SimpleTrigger更常用。
 *  Cron表达式
    
     *  用于配置CronTrigger实例。是有`7个子表达式`组成的字符串，描述了时间表的详细信息。
     *  格式：\[秒\] \[分\] \[小时\] \[日\] \[月\] \[周\] \[年\]
     *  ,：或的关系；-：至(between)的关系；\*：每的关系；/：每天的几分钟执行。
     *  'L'和'W'可以组合使用
     *  周字段英文字母不区分大小写即MON与mon相同
     *  利用工具，在线生成

浅谈Scheduler

*  Scheduler - 工程模式
    
     *  所有的Scheduler实例应该由SchedulerFactory来创建
     *  两个实现类：StdSchedulerFactory（常用）和 DirectSchedulerFactory
     *  Scheduler的创建方式

SchedulerFactory sfact = new StdSchedulerFactory();
    Scheduler scheduler = sfact.getScheduler();
    
    DirectSchedulerFactory factory = DirectSchedulerFactory.getInstance();
    Scheduler scheduler = factory.getScheduler();

*  StdSchedulerFactory
    
     *  使用一组参数（Java.util.Properties）来创建和初始化Quartz调度器
     *  配置参数一般存储在quartz.properties中
     *  调用getScheduler方法就能创建和初始化调度器对象
 *  Scheduler的主要函数
    
     *  Date schedulerJob(JobDetail jobDetail, Trigger trigger)
     *  void start()
     *  void standby() 暂时挂起
     *  void shutdown() 完全关闭

> quartz.properties

*  文档的位置和加载顺序
 *  组成部分
    
     *  调度器属性
        
         *  `org.quartz.scheduler.instanceName`属性用来`区分特定的调度器实例`，可以按照功能用途来给调度器起名。
         *  `org.quartz.scheduler.instanceId`属性和前者一样，也允许任何字符串，但这个值必须是在`所有调度器实例中是唯一`的，尤其是在一个集群中，作为集群的唯一key。假如你想Quartz帮你生成这个值的话，可以设置为AUTO。
     *  线程池属性（直接关系Quartz后台处理现场的性能）
        
         *  threadCount：决定Quartz需要有多少个工作者线程被创建，用来处理Trigger。至少为1。
         *  threadPriority：设置工作者线程优先级，优先级别高的线程比级别低的线程更优先得到执行。
         *  org.quartz.threadPool.class：是一个实现了org.quartz.spi.ThreadPool接口的类的全限名称。Quartz自带该线程池实现，org.quartz.spi.ThreadPool它能够满足大多数用户需求，具备简单行为，经过很好的测试，在调度器的生命周期中提供固定大小的线程池，可根据需求创建自己的线程池实现。
     *  作业存储设置
        
         *  描述了在调度器实例的生命周期中，Job和Trigger信息是如何被存储的。
     *  插件配置
        
         *  满足特定需求用到的Quartz插件的配置。

使用Quartz配置作用

*  两种方式
    
     *  MethodInvokingJobDetailFactoryBean：调用特定bean的方法是很方便
     *  JobDetailFactoryBean：支持传入参数

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[链文][Link 1]

[http_www.quartz-scheduler.org]: http://www.quartz-scheduler.org/
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[Link 1]: https://www.jianshu.com/p/754011449548