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解讀@Scheduled任務調(diào)度/定時任務非分布式

 更新時間：2024年08月05日 08:49:49   作者：霧林小妖  
這篇文章主要介紹了解讀@Scheduled任務調(diào)度/定時任務非分布式,具有很好的參考價值,希望對大家有所幫助,如有錯誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教

1、功能概述

任務調(diào)度就是在規(guī)定的時間內(nèi)執(zhí)行的任務或者按照固定的頻率執(zhí)行的任務。是非常常見的功能之一。

常見的有JDK原生的Timer, ScheduledThreadPoolExecutor以及springboot提供的@Schduled。分布式調(diào)度框架如QuartZ、Elasticjob、XXL-JOB、SchedulerX、PowerJob等。

本文主要講解非分布式環(huán)境下的@Scheduled任務調(diào)度講解，以及@Scheduled結(jié)合多線程和@Async異步任務的使用。

當然在任務不是很多的情況下@Scheduled也可以結(jié)合如Redis的鎖機制實現(xiàn)分布式的任務調(diào)度，但是還是建議在分布式環(huán)境下，使用分布式調(diào)度框架如：QuartZ、Elasticjob、XXL-JOB、SchedulerX、PowerJob等。

2、@Scheduled基本使用

2.1、創(chuàng)建springboot工程引入包信息

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>3.1.6</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>
    <groupId>com.txc</groupId>
    <artifactId>scheduleddemo</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>scheduleddemo</name>
    <description>scheduleddemo</description>
    <properties>
        <java.version>17</java.version>
    </properties>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
 
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
 
    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
                <configuration>
                    <image>
                        <builder>paketobuildpacks/builder-jammy-base:latest</builder>
                    </image>
                    <excludes>
                        <exclude>
                            <groupId>org.projectlombok</groupId>
                            <artifactId>lombok</artifactId>
                        </exclude>
                    </excludes>
                </configuration>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
 
</project>

2.2、按照固定間隔執(zhí)行

  • fixedDelay：按照固定間隔執(zhí)行，上一個任務的結(jié)束到下一個任務的開始間隔。
  • initialDealay:延遲啟動，啟動之后指定時間再執(zhí)行調(diào)度任務
  • @EnableScheduling：開啟任務調(diào)度，寫在類上只開啟當前類中的任務調(diào)度，如果寫在啟動類上則開啟項目中的所有任務調(diào)度。
@Slf4j
//加載類型開啟類中，加載啟動類上，開啟整個項目
@EnableScheduling //是否開啟
@Component
public class MyScheduled {
    @Scheduled(fixedDelay = 3000,initialDelay = 3000)
    public void process(){
        log.info("=====process執(zhí)行========"+ LocalDateTime.now());
    }
}

結(jié)果分析：

從輸出結(jié)果中可以看出，程序每隔3s執(zhí)行一次

2.3、按照固定頻率執(zhí)行任務

說明1：fixedRate:按照固定頻率執(zhí)行任務，如每三秒執(zhí)行一次，上一個任務下次任務的開始，由于此時是單線程，下一個任務開始需要等上一個任務結(jié)束。

說明2：我們通過Thread.sleep(5000)設置任務執(zhí)行需要2s時間

@Slf4j
//加載類型開啟類中，加載啟動類上，開啟整個項目
@EnableScheduling //是否開啟
@Component
public class MyScheduled {
@Scheduled(fixedRate = 3000,initialDelay = 3000)
public void process() throws InterruptedException {
log.info("=====process執(zhí)行fixedRate開始========"+ LocalDateTime.now());
      Thread.sleep(2000);
      log.info("=====process執(zhí)行fixedRate結(jié)束========"+ LocalDateTime.now());
    }
}

結(jié)果分析：

從結(jié)果中可以看出由于設置process執(zhí)行的時間為2s鐘，process按照固定的頻率(3s)每3s執(zhí)行一次，第一次開始是22:19:22，第二次開始是22:19:25

2.4、按照固定頻率執(zhí)行任務

說明1：fixedRate:按照固定頻率執(zhí)行任務，如每三秒執(zhí)行一次，上一個任務下次任務的開始，由于此時是單線程，下一個任務開始需要等上一個任務結(jié)束。

說明2：我們通過Thread.sleep(5000)設置任務執(zhí)行需要5s時間

@Slf4j
//加載類型開啟類中，加載啟動類上，開啟整個項目
@EnableScheduling //是否開啟
@Component
public class MyScheduled {
@Scheduled(fixedRate = 3000,initialDelay = 3000)
public void process() throws InterruptedException {
  log.info("=====process執(zhí)行fixedRate開始========"+ LocalDateTime.now());
      Thread.sleep(5000);
      log.info("=====process執(zhí)行fixedRate結(jié)束========"+ LocalDateTime.now());
    }
}

結(jié)果分析：

從結(jié)果可以看出：雖然設置固定的頻率是3s，但是由于在單線程情況下下次任務的開啟需要等待上一個任務的結(jié)束，第一次任務開始時間為22:17:43，第二次任務開啟時間為22:17:48中間間隔了5s鐘。

2.5、通過公式設置定時任務

cron:可以通過特性的公式設定定時任務，任務生成網(wǎng)站https://cron.qqe2.com/

如：可以設置每周三下午五點執(zhí)行，每月的月尾執(zhí)行一次等。

如上圖生成的語法表示：每分鐘的前五秒執(zhí)行process

@Slf4j
//加載類型開啟類中，加載啟動類上，開啟整個項目
@EnableScheduling //是否開啟
@Component
public class MyScheduled {
@Scheduled(cron ="0,1,2,3,4 * * * * ? ")
public void process() throws InterruptedException {
     log.info("=====process執(zhí)行fixedRate開始========"+ LocalDateTime.now());
     Thread.sleep(5000);
     log.info("=====process執(zhí)行fixedRate結(jié)束========"+ LocalDateTime.now());
 }
}

結(jié)果分析：

從圖中可以看出每每分鐘開始的時候執(zhí)行，五秒后結(jié)束。

3、@Scheduled與多線程

加入多線程的目的是為了程序執(zhí)行的效率能夠提高。但是在設置多線程的時候，不能開辟過多的線程，因為線程資源非常的消耗cpu資源，必要的時候需要使用分布式任務調(diào)度。

3.1、非多線程的情況

理論上當process1結(jié)束的時候，下次process1啟動的時候需要等待process2執(zhí)行結(jié)束，否則1不能啟動，應該這個時候依舊是單線程。

@Slf4j
//加載類型開啟類中，加載啟動類上，開啟整個項目
@EnableScheduling //是否開啟
@Component
public class MyScheduled {
@Scheduled(fixedDelay = 3000)
public void process1() throws InterruptedException {
log.info("=====process1執(zhí)行開始========"+ LocalDateTime.now());
        Thread.sleep(5000);
        log.info("=====process1執(zhí)行結(jié)束========"+ LocalDateTime.now());
    }
@Scheduled(fixedDelay = 3000)
public void process2() throws InterruptedException {
       log.info("=====process2執(zhí)行開始========"+ LocalDateTime.now());
       Thread.sleep(5000);
       log.info("=====process2執(zhí)行結(jié)束========"+ LocalDateTime.now());
    }
}

結(jié)果分析：

從輸出結(jié)果可以看出process2的開始是等到process1結(jié)束后才執(zhí)行的。

3.2、多線程的情況

在啟動類中定義線程池。值不需要設置太大，現(xiàn)成對cpu資源消耗大，搞不好容易讓系統(tǒng)宕機。

設置多線程后直接啟動程序，繼續(xù)觀看process1和process2的輸出情況。

package com.txc.scheduleddemo;
 
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.scheduling.TaskScheduler;
import org.springframework.scheduling.annotation.EnableAsync;
import org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskScheduler;
 
@SpringBootApplication
public class ScheduleddemoApplication {
 
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ScheduleddemoApplication.class, args);
    }
 
    @Bean
    public TaskScheduler taskScheduler(){
        ThreadPoolTaskScheduler taskScheduler=new ThreadPoolTaskScheduler();
        //設置線程池中線程的數(shù)量
        //多線程對cpu資源消耗較大，值不能太大。
        taskScheduler.setPoolSize(5);
        return taskScheduler;
    }
 
}

結(jié)果分析：

process1和process2使用的是不同的線程,一個線程為taskSheduler-1,一個線程為taskSheduler-2。

而且process1和process2是同時啟動的，沒有出現(xiàn)相互等待的情況，因為現(xiàn)在使用的是多線程的情況。

4、@Scheduled與@ Async異步任務

在上面的案例中雖然process1和process2同時執(zhí)行了，沒有出現(xiàn)相互等待的情況。但是第二次process1和process2執(zhí)行依舊是等待程序5s結(jié)束后再等待3是執(zhí)行。

name如何能夠?qū)崿F(xiàn)即使process1執(zhí)行時間為5s,但是下一次process1的啟動依舊是3s后。而不是當前的8是后。這就可以使用異步任務@Async。當然復雜的異步任務還是建議使用如MQ技術。

注意點：@Async的使用需要寫在單獨的一個類中，不能與當前調(diào)用業(yè)務寫在一起，否則不生效。

4.1、創(chuàng)建異步任務類及異步方法

@Component
public class AsyncTaskScheduled {
    @Async//那個方法需要使用異步調(diào)用，就使用該注解
    public void asyncMethod() {
        try{
            Thread.sleep(6000);//模擬異步執(zhí)行業(yè)務的時間
        }catch (Exception e){
            System.out.println(e.getStackTrace());
        }
    }
}

4.2、需要再啟動類上開啟異步任務

@EnableAsync：開啟異步任務調(diào)度

@SpringBootApplication
@EnableAsync
public class ScheduleddemoApplication {
 
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ScheduleddemoApplication.class, args);
    }
 
    @Bean
    public TaskScheduler taskScheduler(){
        ThreadPoolTaskScheduler taskScheduler=new ThreadPoolTaskScheduler();
        //設置線程池中線程的數(shù)量
        //多線程對cpu資源消耗較大，值不能太大。
        taskScheduler.setPoolSize(10);
        return taskScheduler;
    }
 
}

4.3、創(chuàng)建process3和process4方法

process3和process3與之前的process1和process2方法一樣都是基于多線程操作。

@Slf4j
//加載類型開啟類中，加載啟動類上，開啟整個項目
@EnableScheduling //是否開啟
@Component
public class MyScheduled {
@Autowired
AsyncTaskScheduled asyncTaskScheduled;
@Scheduled(fixedDelay = 3000)
public void process3() throws InterruptedException {
log.info("=====process3執(zhí)行開始========"+ LocalDateTime.now());
        asyncTaskScheduled.asyncMethod();
        log.info("=====process3執(zhí)行結(jié)束========"+ LocalDateTime.now());
    }
@Scheduled(fixedDelay = 3000)
public void process4() throws InterruptedException {
        log.info("=====process4執(zhí)行開始========"+ LocalDateTime.now());
        asyncTaskScheduled.asyncMethod();
        log.info("=====process4執(zhí)行結(jié)束========"+ LocalDateTime.now());
    }
}

結(jié)果分析：

從結(jié)果可以看出，雖然異步任務執(zhí)行的時間為6s,但是process4第一次開始和第二次開始的時間間隔為3s.

總結(jié)

以上為個人經(jīng)驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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