引言

在現(xiàn)代軟件開發(fā)中，定時(shí)任務(wù)是一種常見的需求，用于執(zhí)行周期性的任務(wù)或在特定的時(shí)間點(diǎn)執(zhí)行任務(wù)。這些任務(wù)可能涉及數(shù)據(jù)同步、數(shù)據(jù)備份、報(bào)表生成、緩存刷新等方面，對系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性有著重要的影響。Spring Boot提供了強(qiáng)大且簡單的定時(shí)任務(wù)功能，使開發(fā)人員能夠輕松地管理和執(zhí)行這些任務(wù)。

本文將介紹 Spring Boot中定時(shí)任務(wù)的基本用法、高級特性以及最佳實(shí)踐，幫助開發(fā)人員更好地理解和應(yīng)用定時(shí)任務(wù)，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

SpringBoot中的定時(shí)任務(wù)

SpringBoot中的定時(shí)任務(wù)主要通過@Scheduled注解以及SchedulingConfigurer接口實(shí)現(xiàn)。

@Scheduled注解

@Scheduled注解是Spring提供的一個(gè)注解，用于標(biāo)記方法作為定時(shí)任務(wù)執(zhí)行。通過 @Scheduled注解，開發(fā)人員可以輕松地配置方法在指定的時(shí)間間隔或時(shí)間點(diǎn)執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)各種定時(shí)任務(wù)需求。

@Target({ElementType.METHOD, ElementType.ANNOTATION_TYPE})  
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)  
@Documented  
@Repeatable(Schedules.class)  
public @interface Scheduled {

	String cron() default "";

	long fixedDelay() default -1;

	long fixedRate() default -1;

	long initialDelay() default -1;
}

以上為@Scheduled源碼中關(guān)鍵屬性，各屬性含義如下：

cron: 接受標(biāo)準(zhǔn)的Unix Cron表達(dá)式，用于定義復(fù)雜的計(jì)劃執(zhí)行時(shí)間。

/**  
* cron屬性可以設(shè)置指定時(shí)間執(zhí)行，cron表達(dá)式跟linux一樣  
*/  
@Scheduled(cron = "0 45 14 ? * *")  
public void fixTimeExecution() {  
	System.out.println("指定時(shí)間 "+dateFormat.format(new Date())+"執(zhí)行");  
}

fixedRate: 以固定的頻率執(zhí)行任務(wù)，指定兩次執(zhí)行之間的間隔時(shí)間（單位是毫秒）。

/**  
* fixedRate屬性設(shè)置每隔固定時(shí)間執(zhí)行  
*/  
@Scheduled(fixedRate = 5000)  
public void reportCurrentTime() {  
	System.out.println("每隔五秒執(zhí)行一次" + dateFormat.format(new Date())); 
}

fixedDelay:在每次任務(wù)完成后等待一定的時(shí)間再進(jìn)行下一次執(zhí)行，指定連續(xù)執(zhí)行之間的延遲時(shí)間。

/**  
* 上一次任務(wù)執(zhí)行完成之后10秒后在執(zhí)行  
*/  
@Scheduled(fixedDelay = 10000)  
public void runWithFixedDelay() {  
	System.out.println("指定時(shí)間 "+dateFormat.format(new Date())+"執(zhí)行");  
}

initialDelay:首次執(zhí)行前的延遲時(shí)間。

/**  
* 初始延遲1秒后開始，然后每10秒執(zhí)行一次  
*/  
@Scheduled(initialDelay=1000, fixedDelay=10000)  
public void executeWithInitialAndFixedDelay() {  
	System.out.println("指定時(shí)間 "+dateFormat.format(new Date())+"執(zhí)行");  
}

這里要注意fixedRate與fixedDelay的區(qū)別：fixedRate是基于任務(wù)開始執(zhí)行的時(shí)間點(diǎn)來計(jì)算下一次任務(wù)開始執(zhí)行的時(shí)間，因此任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間間隔是相對固定的，不受到任務(wù)執(zhí)行時(shí)間的影響。如果指定的時(shí)間間隔小于任務(wù)執(zhí)行的實(shí)際時(shí)間，則任務(wù)可能會并發(fā)執(zhí)行。而fixedDelay是基于任務(wù)執(zhí)行完成的時(shí)間點(diǎn)來計(jì)算下一次任務(wù)開始執(zhí)行的時(shí)間，因此任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間間隔是相對不規(guī)則的，受到任務(wù)執(zhí)行時(shí)間的影響。

SpringBoot支持同時(shí)定義多個(gè)定時(shí)任務(wù)方法，每個(gè)方法可以使用不同的參數(shù)配置，以滿足不同的定時(shí)任務(wù)需求。同時(shí)，我們必須在配置類中使用@EnableScheduling注解開啟定時(shí)任務(wù)。

@Configuration  
@EnableScheduling  
public class ScheduledTaskConfig { 

}

或者

@EnableScheduling  
@SpringBootApplication  
public class SpringBootBaseApplication {  
  
    public static void main(String[] args) {  
       SpringApplication.run(SpringBootBaseApplication.class, args);  
    }  
}

在SpringBoot應(yīng)用程序中，除了在代碼中使用注解配置定時(shí)任務(wù)外，還可以通過配置文件來配置定時(shí)任務(wù)的執(zhí)行規(guī)則。這種方式更加靈活，可以在不修改源代碼的情況下，動(dòng)態(tài)調(diào)整定時(shí)任務(wù)的執(zhí)行規(guī)則。比如我們在application.properties中配置@Scheduled的屬性：

custom.scheduled.cron = 0/5 * * * * ?  
custom.scheduled.fixedRate=5000  
custom.scheduled.fixedDelay=10000  
custom.scheduled.initialDelay=1000

然后在@Scheduled的方法使用屬性配置定時(shí)任務(wù)執(zhí)行頻率。

@Service  
public class DemoScheduledTaskService {  
  
    private static final SimpleDateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss");  
  
    /**  
     * fixedRate屬性設(shè)置每隔固定時(shí)間執(zhí)行  
     */  
    @Scheduled(fixedRateString = "${custom.scheduled.fixedRate}")  
    public void reportCurrentTime() {  
        System.out.println("每隔五秒執(zhí)行一次" + dateFormat.format(new Date()));  
    }  
  
    /**  
     * cron屬性可以設(shè)置指定時(shí)間執(zhí)行，cron表達(dá)式跟linux一樣  
     */  
    @Scheduled(cron = "${custom.scheduled.cron}")  
    public void fixTimeExecution() {  
        System.out.println("指定時(shí)間 "+dateFormat.format(new Date())+"執(zhí)行");  
    }  
  
    /**  
     * 上一次任務(wù)執(zhí)行完成之后10秒后在執(zhí)行  
     */  
    @Scheduled(fixedDelayString = "${custom.scheduled.fixedDelay}")  
    public void runWithFixedDelay() {  
        System.out.println("指定時(shí)間 "+dateFormat.format(new Date())+"執(zhí)行");  
    }  
  
    /**  
     * 初始延遲1秒后開始，然后每10秒執(zhí)行一次  
     */  
    @Scheduled(initialDelayString = "${custom.scheduled.initialDelay}", fixedDelayString = "${custom.scheduled.fixedDelay}")  
    public void executeWithInitialAndFixedDelay() {  
        System.out.println("指定時(shí)間 "+dateFormat.format(new Date())+"執(zhí)行");  
    }  
}

注意，這里使用屬性來指定任務(wù)執(zhí)行頻率時(shí)，要通過@Scheduled的fixedRateString、fixedDelayString、initialDelayString三個(gè)可以指定字符串的值的屬性去指定，效果等同于long類型的屬性。

通過配置文件配置定時(shí)任務(wù)具有很高的靈活性，可以在不重新編譯和部署應(yīng)用程序的情況下，隨時(shí)調(diào)整定時(shí)任務(wù)的執(zhí)行規(guī)則。同時(shí)，也可以根據(jù)不同的環(huán)境（例如開發(fā)、測試、生產(chǎn)）配置不同的定時(shí)任務(wù)規(guī)則，以滿足不同環(huán)境下的需求。這種方式可以有效地解耦定時(shí)任務(wù)的配置和業(yè)務(wù)代碼，提高系統(tǒng)的靈活性和可維護(hù)性。

另外，如果希望定時(shí)任務(wù)能夠異步執(zhí)行，不阻塞主線程，可以在方法上同時(shí)加上@Async注解，這樣各任務(wù)就可以異步執(zhí)行了。有關(guān)SpringBoot中使用@Async的講解，請移步：

雖然 @Scheduled 注解是一個(gè)方便的方式來定義定時(shí)任務(wù)，但它也存在一些弊端。因?yàn)槿蝿?wù)的執(zhí)行計(jì)劃（如cron表達(dá)式）在編譯時(shí)被硬編碼，因此無法在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)修改，除非重新部署。此外，@Scheduled注解對于配置不同的調(diào)度策略（如使用不同的線程池）顯得力不從心，而且默認(rèn)情況下，@Scheduled任務(wù)在單線程環(huán)境下執(zhí)行，可能出現(xiàn)任務(wù)堆積的情況，尤其在任務(wù)量大或任務(wù)執(zhí)行時(shí)間長的情況下，而且這些任務(wù)可能會變得混亂和難以管理。定時(shí)任務(wù)的配置分散在各個(gè)任務(wù)方法中，不利于統(tǒng)一管理和維護(hù)。對于需要根據(jù)動(dòng)態(tài)條件創(chuàng)建或銷毀定時(shí)任務(wù)的情況，@Scheduled注解也無法滿足需求。

為了解決這些問題，可以使用SchedulingConfigurer接口來動(dòng)態(tài)地創(chuàng)建和管理定時(shí)任務(wù)。通過實(shí)現(xiàn) SchedulingConfigurer 接口，我們可以編寫代碼來動(dòng)態(tài)地注冊和管理定時(shí)任務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)靈活的任務(wù)調(diào)度需求。接下來，我們將介紹如何使用SchedulingConfigurer接口來創(chuàng)建定時(shí)任務(wù)。

SchedulingConfigurer接口

SchedulingConfigurer 接口是 Spring 提供的一個(gè)用于定時(shí)任務(wù)配置的擴(kuò)展接口，它允許開發(fā)人員更細(xì)粒度地控制定時(shí)任務(wù)的執(zhí)行。通過實(shí)現(xiàn)SchedulingConfigurer接口，可以自定義任務(wù)調(diào)度器（TaskScheduler），配置線程池等參數(shù)，以滿足不同場景下的定時(shí)任務(wù)需求。

@Configuration  
@EnableScheduling  
public class CustomSchedulingConfig implements SchedulingConfigurer {

	@Override  
	public void configureTasks(ScheduledTaskRegistrar taskRegistrar) {
		// 定時(shí)任務(wù)邏輯
	}
}

通過實(shí)現(xiàn)SchedulingConfigurer接口，重寫configureTasks方法，自定義任務(wù)調(diào)度器的配置。此外我們還可以配置線程池，用于控制定時(shí)任務(wù)執(zhí)行時(shí)的線程數(shù)量、并發(fā)性等參數(shù)。

@Bean(destroyMethod = "shutdown")  
public ThreadPoolTaskScheduler threadPoolTaskScheduler() {  
    ThreadPoolTaskScheduler scheduler = new ThreadPoolTaskScheduler();  
    scheduler.setPoolSize(5); // 設(shè)置線程池大小  
    scheduler.setThreadNamePrefix("scheduled-task-"); // 設(shè)置線程名稱前綴  
    scheduler.setAwaitTerminationSeconds(60); // 設(shè)置終止等待時(shí)間  
	// 設(shè)置處理拒絕執(zhí)行的任務(wù)異常
	scheduler.setRejectedExecutionHandler((r, executor) -> log.error("Task rejected", r));
	// 處理定時(shí)任務(wù)執(zhí)行過程中拋出的未捕獲異常
	scheduler.setErrorHandler(e -> log.error("Error in scheduled task", e));
    return scheduler;  
}

然后將自定義的ThreadPoolTaskScheduler設(shè)置到ScheduledTaskRegistrar中去：

@Override  
public void configureTasks(ScheduledTaskRegistrar taskRegistrar) {
	// 定時(shí)任務(wù)邏輯
	taskRegistrar.setTaskScheduler(threadPoolTaskScheduler());
}

有關(guān)線程池的配置參數(shù)講解，請移步：

通過SchedulingConfigurer接口，可以更靈活地配置任務(wù)調(diào)度器和定時(shí)任務(wù)的執(zhí)行規(guī)則，比如動(dòng)態(tài)注冊定時(shí)任務(wù)、動(dòng)態(tài)修改任務(wù)執(zhí)行規(guī)則等。

動(dòng)態(tài)添加定時(shí)任務(wù)

在SchedulingConfigurer的configureTasks方法中，我們可以根據(jù)業(yè)務(wù)需求，從數(shù)據(jù)庫、配置文件或其它動(dòng)態(tài)來源獲取定時(shí)任務(wù)的信息（如Cron表達(dá)式、任務(wù)執(zhí)行類等），然后創(chuàng)建對應(yīng)的Runnable或Callable實(shí)例，并結(jié)合Trigger（如CronTrigger）將其添加到調(diào)度器中。相比@Scheduled注解，這種方式能夠在應(yīng)用運(yùn)行時(shí)隨時(shí)添加新的定時(shí)任務(wù)。

@Override  
public void configureTasks(ScheduledTaskRegistrar taskRegistrar) {  
    ThreadPoolTaskScheduler scheduler = threadPoolTaskScheduler();  
    taskRegistrar.setTaskScheduler(scheduler);  
  
    List<CronTaskInfo> tasksFromDB = listTasksFromDatabase();  
  
    for (CronTaskInfo task : tasksFromDB) {  
        Runnable taskRunner = new MyTaskExecutor(task.getTaskData());  
        CronTrigger cronTrigger = new CronTrigger(task.getCronExpression());  
        scheduler.schedule(taskRunner, cronTrigger);  
    }  
}

關(guān)于這里在應(yīng)用運(yùn)行時(shí)，動(dòng)態(tài)的添加新的任務(wù)，我們可以通過事件驅(qū)動(dòng)，輪訓(xùn)檢查，消息隊(duì)列等多種方式，監(jiān)聽到數(shù)據(jù)庫中或者配置文件中新增任務(wù)信息，然后通過SchedulingConfigurer接口動(dòng)態(tài)創(chuàng)建定時(shí)任務(wù)。而這種方式是@Scheduled注解做不到的。

修改定時(shí)任務(wù)規(guī)則

當(dāng)任務(wù)的執(zhí)行規(guī)則需要?jiǎng)討B(tài)變更時(shí)，同樣可以在configureTasks方法中實(shí)現(xiàn)。例如，從數(shù)據(jù)庫獲取最新的Cron表達(dá)式，然后取消當(dāng)前任務(wù)并重新添加新的任務(wù)實(shí)例。需要注意的是，取消已有任務(wù)通常需要持有對該任務(wù)的引用，例如使用Scheduler提供的unschedule方法。

// 假設(shè)我們有一個(gè)方法用于獲取更新后的任務(wù)信息  
CronTaskInfo updatedTask = getUpdatedTaskInfoFromDatabase();  
  
// 取消舊的任務(wù)（需要知道舊任務(wù)的TriggerKey）  
TriggerKey triggerKey = ...; // 獲取舊任務(wù)的TriggerKey  
scheduler.unschedule(triggerKey);  
  
// 創(chuàng)建新任務(wù)并設(shè)置新的Cron表達(dá)式  
MyTaskExecutor taskExecutor = new MyTaskExecutor(updatedTask.getTaskData());  
CronTrigger updatedCronTrigger = new CronTrigger(updatedTask.getCronExpression());  
  
// 重新調(diào)度新任務(wù)  
scheduler.schedule(taskRunner, updatedCronTrigger);

另外，我們還可以通過添加任務(wù)時(shí)對其排序或設(shè)置優(yōu)先級等方式間接實(shí)現(xiàn)設(shè)置定時(shí)任務(wù)的執(zhí)行順序。

通過實(shí)現(xiàn)SchedulingConfigurer接口，我們可以擁有對定時(shí)任務(wù)調(diào)度的更多控制權(quán)，比如自定義線程池、動(dòng)態(tài)添加任務(wù)以及調(diào)整任務(wù)執(zhí)行策略。這種靈活性使得在復(fù)雜環(huán)境下，特別是需要?jiǎng)討B(tài)管理定時(shí)任務(wù)時(shí)，SchedulingConfigurer成為了理想的選擇。

其他第三方任務(wù)調(diào)度框架

除了使用Spring框架提供的 @Scheduled 注解和SchedulingConfigurer接口外，還有許多第三方的任務(wù)調(diào)度庫可供選擇。這些庫通常提供了更多的功能和靈活性，以滿足各種復(fù)雜的任務(wù)調(diào)度需求。以下是一些常見的第三方任務(wù)調(diào)度庫：

Quartz Scheduler：

Quartz是一個(gè)功能強(qiáng)大且靈活的任務(wù)調(diào)度庫，具有豐富的功能，如支持基于cron表達(dá)式的任務(wù)調(diào)度、集群支持、作業(yè)持久化等。它可以與Spring框架集成，并且被廣泛應(yīng)用于各種類型的任務(wù)調(diào)度應(yīng)用程序中。

Elastic Job：

Elastic Job是一個(gè)分布式任務(wù)調(diào)度框架，可以輕松實(shí)現(xiàn)分布式任務(wù)調(diào)度和作業(yè)執(zhí)行。它提供了分布式任務(wù)執(zhí)行、作業(yè)依賴關(guān)系、作業(yè)分片等功能，適用于大規(guī)模的分布式任務(wù)調(diào)度場景。

xxl-job：

xxl-job是一個(gè)分布式任務(wù)調(diào)度平臺，提供了可視化的任務(wù)管理界面和多種任務(wù)調(diào)度方式，如單機(jī)任務(wù)、分布式任務(wù)、定時(shí)任務(wù)等。它支持任務(wù)執(zhí)行日志、任務(wù)失敗重試、動(dòng)態(tài)調(diào)整任務(wù)執(zhí)行策略等功能。

PowerJob：

PowerJob是一個(gè)開源的分布式任務(wù)調(diào)度框架，由阿里巴巴集團(tuán)開發(fā)并開源。PowerJob 提供了分布式、高可用的任務(wù)調(diào)度能力，支持多種任務(wù)類型，如定時(shí)任務(wù)、延時(shí)任務(wù)、流程任務(wù)等。

總結(jié)

定時(shí)任務(wù)在現(xiàn)代軟件開發(fā)中扮演著重要的角色，它們可以自動(dòng)化執(zhí)行各種重復(fù)性的任務(wù)，提高系統(tǒng)的效率和可靠性。SpringBoot提供了強(qiáng)大而靈活的定時(shí)任務(wù)功能，使我們能夠輕松地管理和執(zhí)行各種定時(shí)任務(wù)。通過@Scheduled注解和SchedulingConfigurer接口，我們可以根據(jù)需求配置定時(shí)任務(wù)的執(zhí)行規(guī)則，實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的定時(shí)任務(wù)調(diào)度需求。我們可以充分利用SpringBoot中的定時(shí)任務(wù)功能，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，從而更好地滿足業(yè)務(wù)需求。

到此這篇關(guān)于一文帶你掌握SpringBoot中常見定時(shí)任務(wù)的實(shí)現(xiàn)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)SpringBoot定時(shí)任務(wù)內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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