解讀@Scheduled任務(wù)調(diào)度/定時任務(wù)非分布式
1、功能概述
任務(wù)調(diào)度就是在規(guī)定的時間內(nèi)執(zhí)行的任務(wù)或者按照固定的頻率執(zhí)行的任務(wù)。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(wù)調(diào)度講解，以及@Scheduled結(jié)合多線程和@Async異步任務(wù)的使用。
當(dāng)然在任務(wù)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(wù)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(wù)的結(jié)束到下一個任務(wù)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(wù)
- @EnableScheduling：開啟任務(wù)調(diào)度，寫在類上只開啟當(dāng)前類中的任務(wù)調(diào)度，如果寫在啟動類上則開啟項目中的所有任務(wù)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(wù)
說明1：fixedRate:按照固定頻率執(zhí)行任務(wù)，如每三秒執(zhí)行一次，上一個任務(wù)下次任務(wù)的開始，由于此時是單線程，下一個任務(wù)開始需要等上一個任務(wù)結(jié)束。
說明2：我們通過Thread.sleep(5000)設(shè)置任務(wù)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(shè)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(wù)
說明1：fixedRate:按照固定頻率執(zhí)行任務(wù)，如每三秒執(zhí)行一次，上一個任務(wù)下次任務(wù)的開始，由于此時是單線程，下一個任務(wù)開始需要等上一個任務(wù)結(jié)束。
說明2：我們通過Thread.sleep(5000)設(shè)置任務(wù)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(shè)置固定的頻率是3s，但是由于在單線程情況下下次任務(wù)的開啟需要等待上一個任務(wù)的結(jié)束，第一次任務(wù)開始時間為22:17:43，第二次任務(wù)開啟時間為22:17:48中間間隔了5s鐘。
2.5、通過公式設(shè)置定時任務(wù)
cron:可以通過特性的公式設(shè)定定時任務(wù)，任務(wù)生成網(wǎng)站https://cron.qqe2.com/
如：可以設(shè)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(shè)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(wù)調(diào)度。
3.1、非多線程的情況
理論上當(dāng)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(yīng)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(shè)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(shè)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(shè)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(wù)
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(dāng)前的8是后。這就可以使用異步任務(wù)@Async。當(dāng)然復(fù)雜的異步任務(wù)還是建議使用如MQ技術(shù)。
注意點：@Async的使用需要寫在單獨的一個類中，不能與當(dāng)前調(diào)用業(yè)務(wù)寫在一起，否則不生效。
4.1、創(chuàng)建異步任務(wù)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(wù)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(wù)
@EnableAsync：開啟異步任務(wù)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(shè)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(wù)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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