[Spring]支持注解的Spring调度器

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有两个重要维度:

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:

publicinterface 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。

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

<?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>

(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] [INFO ] o.zp.notes.spring.scheduler.DemoTask.run - call DemoTask.run

13:53:20.003 [myScheduler-1] [INFO ] o.zp.notes.spring.scheduler.DemoTask.run - call DemoTask.run

13:53:25.004 [myScheduler-2] [INFO ] o.zp.notes.spring.scheduler.DemoTask.run - call DemoTask.run

13:53:30.005 [myScheduler-1] [INFO ] 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)
publicvoid 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)
publicvoid 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)
publicvoid 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")
publicvoid 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。

importorg.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;

/**
 * @title ScheduledTasks
 * @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 Loggerlogger = 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] [INFO ] o.z.n.s.scheduler.ScheduledTasks.<init> - Current time: 2016-08-31 10:58:46

10:58:52.523 [myScheduler-1] [INFO ] o.z.n.s.scheduler.ScheduledTasks.testFixedRate - Current time: 2016-08-31 10:58:52

10:58:52.523 [myScheduler-3] [INFO ] o.z.n.s.scheduler.ScheduledTasks.testFixedDelay - Current time: 2016-08-31 10:58:52

10:58:53.524 [myScheduler-2] [INFO ] o.z.n.s.scheduler.ScheduledTasks.testInitialDelay - Current time: 2016-08-31 10:58:53

10:58:55.993 [myScheduler-4] [INFO ] o.z.n.s.scheduler.ScheduledTasks.testCron - Current time: 2016-08-31 10:58:55

10:58:58.507 [myScheduler-1] [INFO ] o.z.n.s.scheduler.ScheduledTasks.testFixedRate - Current time: 2016-08-31 10:58:58

10:58:59.525 [myScheduler-5] [INFO ] o.z.n.s.scheduler.ScheduledTasks.testInitialDelay - Current time: 2016-08-31 10:58:59

10:59:03.536 [myScheduler-3] [INFO ] o.z.n.s.scheduler.ScheduledTasks.testFixedDelay - Current time: 2016-08-31 10:59:03

10:59:04.527 [myScheduler-1] [INFO ] o.z.n.s.scheduler.ScheduledTasks.testFixedRate - Current time: 2016-08-31 10:59:04

10:59:05.527 [myScheduler-4] [INFO ] o.z.n.s.scheduler.ScheduledTasks.testInitialDelay - Current time: 2016-08-31 10:59:05

10:59:06.032 [myScheduler-2] [INFO ] o.z.n.s.scheduler.ScheduledTasks.testCron - Current time: 2016-08-31 10:59:06

10:59:10.534 [myScheduler-9] [INFO ] o.z.n.s.scheduler.ScheduledTasks.testFixedRate - Current time: 2016-08-31 10:59:10

10:59:11.527 [myScheduler-10] [INFO ] o.z.n.s.scheduler.ScheduledTasks.testInitialDelay - Current time: 2016-08-31 10:59:11

10:59:14.524 [myScheduler-4] [INFO ] o.z.n.s.scheduler.ScheduledTasks.testFixedDelay - Current time: 2016-08-31 10:59:14

10:59:15.987 [myScheduler-6] [INFO ] 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

Spring Framework官方文档:

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

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