谨慎使用SpringBoot中的@Scheduled注解

在最近的项目中，碰到了@Scheduled注解失效的问题，分析原因后，使用@Scheduled注解做定时任务需求需要格外小心，避免踩入不必要的坑。

比如，有一个需求：一是每隔5s做一次业务处理，另一个则是每隔10s做相应的业务处理，在Springboot项目中，代码如下：

@EnableScheduling
@Component
public class ScheduleTask {

    @Scheduled(cron = "0/5 * * * * ?")
    public void taskA() {
        System.out.println("执行了ScheduleTask类中的taskA方法");
    }

    @Scheduled(cron = "0/10 * * * * ?")
    public void taskB() {
        System.out.println("执行了ScheduleTask类中的taskB方法");
    }
}

@Component：是将ScheduleTask类注入到Spring容器中。

@Scheduled：表示这个方法是个定时任务

@EnableScheduling：开启定时任务

cron表达式：是一个字符串，字符串以5或6个空格隔开，分开共6或7个域，每一个域代表一个含义，分别为 [秒] [分] [小时] [日] [月] [周] [年]

如果你对cron表达式不太了解，可以在 https://cron.qqe2.com/网站按照自己的需求生成相应的cron表达式。

产生的问题

1. 定时器的任务默认是按照顺序执行的

我创建定时器执行任务目的是为了让它多线程执行任务，但是后来才发现，@Scheduled注解的方法默认是按照顺序执行的，这会导致当一个任务挂死的情况下，其它任务都在等待，无法执行。

那么这是为什么呢？

首先说明一下@Scheduled注解加载的过程，以及它是如何执行的。

解析@Scheduled注解

1. ScheduledAnnotationBeanPostProcessor类处理器解析带有@Scheduled注解的方法

2. processScheduled方法处理@Scheduled注解后面的参数，并将其添加到任务列表中

3. 执行任务。ScheduledTaskRegistrar类为Spring容器的定时任务注册中心。Spring容器通过线程处理注册的定时任务

首先，调用scheduleCronTask初始化定时任务。

然后，在ThreadPoolTaskShcedule类中，会对线程池进行初始化，线程池的核心线程数量为1，

阻塞队列为DelayedWorkQueue。

因此，原因就找到了，当有多个方法使用@Scheduled注解时，就会创建多个定时任务到任务列表中，当其中一个任务没执行完时，其它任务在阻塞队列当中等待，因此，所有的任务都是按照顺序执行的，只不过由于任务执行的速度相当快，让我们感觉任务都是多线程执行的。

下面举例来验证一下，将上述的某个定时任务添加睡眠时间，观察另一个定时任务是否输出。

@Slf4j
@EnableScheduling
@Component
public class ScheduleTask {
    private static final ThreadLocal<Integer> threadLocalA = new ThreadLocal<>();

    @Scheduled(cron = "0/2 * * * * ?")
    public void taskA() {
        try {
            log.info("执行了ScheduleTask类中的taskA方法");
            Thread.sleep(TimeUnit.SECONDS.toMillis(10));
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    @Scheduled(cron = "0/1 * * * * ?")
    public void taskB() {
        int num = threadLocalA.get() == null ? 0 : threadLocalA.get();
        log.info("taskB方法执行次数：{}", ++num);
        threadLocalA.set(num);
    }
}

输出结果：

那么如何解决顺序执行呢？答案是配置定时任务线程池：

@Configuration
public class ScheduleConfig implements SchedulingConfigurer {

    @Override
    public void configureTasks(ScheduledTaskRegistrar taskRegistrar) {
        taskRegistrar.setScheduler(getExecutor());
    }

    @Bean
    public Executor getExecutor(){
        return new ScheduledThreadPoolExecutor(5);
    }
}

再次启动观察输出结果：

从输出结果我们可以看到，即使testA休眠，但是testB仍然正常执行，并且其还复用了其它线程，导致执行次数发生了变化。

2. 当系统时间发生改变时，@Scheduled注解失效

另外一种情况就是在配置完线程池之后，当你手动修改服务器时间时，目前我做的测试就是服务器时间调前，则会导致注解失效，而服务器时间调后，则不会影响注解的作用。

那么原因是什么呢？

在查询资料后得出：

JVM启动之后会记录当前系统时间，然后JVM根据CPU ticks自己来算时间，此时获取的是定时任务的基准时间。如果此时将系统时间进行了修改，当Spring将之前获取的基准时间与当下获取的系统时间进行比对不一致，就会造成Spring内部定时任务失效。因为此时系统时间发生变化了，不会触发定时任务。

那么这时候怎么解决呢？

1. 重启项目。这在生产环境中肯定是不允许啦，所以Pass

2. 无奈之举，改方案。怎么改呢？就是不适用@Scheduled注解，改成 ScheduledThreadPoolExecutor进行替代。

举例说明：下面是我项目中所写的部分定时任务

ScheduledThreadPoolExecutor 执行流程：

1. 当调用scheduleAtFixedRate()方法或者scheduleWithFixedDelay()方法时，会向ScheduledThreadPoolExecutor的DelayQueue添加一个实现了RunnableScheduledFuture接口的ScheduleFutureTask。
2. 线程池中的线程从DelayQueue中获取ScheduleFutureTask，然后执行任务。

方法说明：

public ScheduledFuture scheduleAtFixedRate(Runnable command,long initialDelay,long period,TimeUnit unit)

scheduleAtFixedRate方法的作用是预定在初始的延迟结束后，周期性地执行给定的任务，周期长度为period，其中initialDelay为初始延迟。

public ScheduledFuture scheduleWithFixedDelay(Runnable command,long initialDelay,long delay,TimeUnit unit);

scheduleWithFixedDelay方法的作用是预定在初始的延迟结束后周期性地执行给定任务，在一次调用完成和下一次调用开始之间有长度为delay的延迟，其中initialDelay为初始延迟。

来源：

https://www.toutiao.com/i6937161276858647077/

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