Quartz[kwɔːts]:石英,其框架和名字一樣簡單朴素又不失魅力,在Java程序界,Quartz大名鼎鼎,很多Java應用幾乎都集成或構建了一個定時任務調度系統,Quartz是一個定時任務調度框架(Quartz官網:http://www.quartz-scheduler.org/)。這個工具
在美團中的有大量使用,詳見他們的官方博客:http://tech.meituan.com/ 。Quartz是一個很輕量級的java庫,幾乎包含了所有定時的功能。主要接口是Schedule,提供了一些簡單的操作:安排任務或取消任務,啟動或者停止任務。如果你想在應用中使用Quartz,
應該實現Job接口,包含了一個execute()方法。如果你想在一個任務執行時間到了的時候通知你,組件應該實現TriggerListener 或者JobListener 接口。Quartz任務可以在你的應用中啟動和執行,可以作為一個獨立的應用程序(通過RMI接口[即Remote Method
Invoke 遠程方法調用]),也可是在一個J2EE應用中執行。
1. 何為定時任務調度框架?
簡而言之,它可以領會我們的意圖在未來某個時刻做我們想要做的事情,比如,每月月末的財務報表給財務部門,定時給領導發個郵件短信等等。這時候我們就需要用到任務調度框架Quartz了。其不僅簡單易使用,並且可以與spring集成(這才是重點哦!就目前而
言,一個Java項目其基礎框架不外乎SSH(struts2+spring+hibernate)、SSM(springMVC+spring+mybatis)。當然,也有一些團隊喜歡springMVC+spring+hibernate這樣搭建。不過,無論是那種搭配spring幾乎是不可或缺的)。任務調度本身涉及到多線程
並發、運行時間規則制定和解析、場景保持與恢復、線程池維護等諸多方面的工作。如果直接使用自定義線程這種刀耕火種的原始辦法,開發任務調度程序是一項頗具挑戰性的工作。Java開源的好處就是:領域問題都能找到現成的解決方案(所以圈里也流行這么一句:
天上飛的理念,必有落地的產品)。
但任務調度除以時間為關注點外,還應考慮資源的分配。大多數系統都要對資源使用進行控制:服務線程的最大數目必須限額;考慮使用線程池以便共享服務的線程資源、降低頻繁創建、銷毀線程的消耗。
2. Quartz是什么?
Quartz是一個任務調度框架(庫),它幾乎可以集成到任何應用系統中。術語”job schedule”似乎為不同的人提供了不同的想法。總之,作業調度是負責執行(或通知)其他軟件組件在預定時間執行的服務組件。雖然通過schedule可以簡單實現一些系統任務定時執
行,當您學習如何使用它來驅動應用程序的業務流程的流程時,Quartz的全部潛力是可以實現的。
3. Quartz的一些特點
1)非常靈活的,並包含多個使用范例,它們可以單獨或一起使用,以實現您所期望的行為,並使您能夠以最“自然”的方式來編寫您的項目的代碼。
2)非常輕量級的,只需要非常少的配置 —— 它實際上可以被跳出框架來使用,如果你的需求是一些相對基本的簡單的需求的話。
3)具有容錯機制,並且可以在重啟服務的時候持久化你的定時任務,你的任務也不會丟失。
4)不是一個任務隊列——雖然它確實可以在一些小規模應用中合理的作為一個任務隊列來使用。
5)不是一個網格計算引擎——雖然在某些小規模應用中,這樣做確實可以達到應用的要求(定時計算、統計一些數據)。
6)不是一個提供給業務人員的執行服務——它是一個庫,很容易集成到應用程序中去做一些未來某時刻可能會一直循環執行的相關的任務。
4. 綜觀目前的 Web 應用,多數應用都具備任務調度的功能。幾種任務調度的 Java 實現方法,包括 Timer,Scheduler, Quartz 以及 JCron Tab等等,其優缺點進行比較,本文不做重點介紹。如有興趣可以參考以下文章(Spring提供的三種定時任務機制及其比
較 :http://blog.csdn.net/52rainbow/article/details/4004206 ;Flux scheduler:https://flux.ly/ ;三種定時任務的比較:http://blog.csdn.net/liu1pan2min3/article/details/51540470)
5. Quartz 基礎結構
Quartz 對任務調度的領域問題進行了高度抽象,提出了調度器、任務和觸發器 3 個核心概念,並在 org.quartz 中通過接口和類對核心概念進行描述。
Job:接口。開發者通過實現該接口定義需要執行的任務。
JobDetail:Quartz 在每次執行 Job 時,都重新創建一個 Job 實例,所以它不是直接接受一個 Job 的實例,而是接受一個 Job 實現類,以便運行時通過反射機制實例化 Job。因此需要一個類來描述 Job 的實現類及其他相關的靜態信息,如 Job 名稱、描述、關聯
的監聽器等,JobDetail 承擔了這一角色。
Trigger:描述觸發 Job 執行的時間觸發規則。主要有 SimpleTrigger、CronTrigger 兩個實現類。
SimpleTrigger:當僅需要觸發一次或者以固定間隔周期執行時。
CronTrigger:可以通過 Cron 表達式定義出各種復雜的調度方案。
Calendar:一些日歷特定時間點的集合(可以簡單的理解為 java.util.Calendar 的集合:java.util.Calendar )。一個 Trigger 可以和多個 Calendar 關聯,以便包含或排除某些時間點。
Scheduler:一個 Quartz 的獨立運行容器,Trigger 和 JobDetail 可以注冊到 Scheduler 中,兩者在 Scheduler 中擁有各自的組及名稱。組及名稱是 Scheduler 查找容器中某一對象的依據,Trigger 和 JobDetail 的組及名稱的組合都必須唯一(但 Scheduler
和 Trigger 的組合名稱可以相同,因為他們是不同的類型,處於不同的容器中)。Scheduler 可以將 Trigger 綁定到某一個 JobDetails 中,這樣當 Trigger 被觸發時,對應的 Job 就被執行。一個 Job 可以對應多個 Trigger,但一個 Trigger 只能對應一個 Job。
6. 使用 SimpleTrigger
步驟:
實現 Job 接口,可使 Java 類變為可調度的任務;
創建描述 Job 的 JobDetail 對象;
創建 SimpleTrigger 對象;
設置觸發 Job 執行的時間規則;
通過 SchedulerFactory 獲取 Scheduler 對象;
向 SchedulerFactory 中注冊 JobDetail 和 Trigger;
啟動調度任務。
7. 使用 CronTrigger
CronTriggr 能夠提供比 SimpleTrigger 更有具體實際意義的調度方案,調度規則基於 Cron 表達式,CronTrigger 支持日歷相關的重復時間間隔(例如:每月第一個周一執行),而不是簡單的周期時間間隔。
8. Cron 表達式
Quartz 使用類似於 Linux 下的 Cron 表達式定義時間規則,Cron 表達式由 6 或 7 個空格分隔的時間字段組成。
Cron 表達式對特殊字符的大小寫不敏感.
9. Cron 表達式中的特殊字符
*:可用於所有字段,表示對應時間域的每一個時刻。例如:* 在分鍾字段時,表示 每分鍾
?:只能用在日期和星期字段中,表示一個毫無意義的值,相當於占位符
-:表示一個范圍。例如:在小時字段中使用 10-12,表示從 10 點到 12 點。即 10,11, 12
,:表示一個列表值。例如:在星期字段中使用 MON,WED,FRI,表示星期一,星期三,星期五
/:x/y 表示一個等步長序列,x 為起始值,y 為增量步長。例如:在分鍾字段中使用 0/15,則表示為 0,15,30 和 45 秒;而 5/15 在分鍾字段表示 5,20,35,50 。*/y 等同於 0/y
L:該字符只在日期和星期字段中使用,代表 Last。
L 用在日期字段中,代表這個月的最后一天
L 用在星期字段中,代表星期六
若 L 出現在星期字段里,且前面有一個數值 X,則表示 這個月的最后星期 X,例如 6L 表示該月的最后一個星期五
W:該字符只能出現在日期字段里,是對前導日期的修飾,表示離該日期最近的工作日。例如:15W 表示離該月 15 號最近的工作日:若 15 號是星期六,則匹配 14 號;若 15 號是星期日,則匹配 16 號;若 15 號是星期二,則匹配 15 號。
注意1:關聯的匹配日期不能跨月。例如用戶指定 1W,若 1 號是星期六,則匹配 3 號。
注意2:W 字符串只能指定單一日期,而不能指定日期范圍。
LW:在日期字段可以組合使用 LW,意為當月的最后一個工作日
#:只能在星期字段中使用,表示當月某個工作日。例如:6#3 表示當月的第三個星期五(6表示星期五,#3表示當月的第三個),4#5 表示當月的第五個星期三,若沒有第五個星期三,則忽略不觸發
C:該字符只在日期和星期字段中使用,代表 Calendar。意為計划所關聯的日期,如果日期沒有被關聯,則相當於日歷中所有日期。例如:5C 在日期字段中就相當於 5 日以后的第一天。1C 在星期字段中相當於星期日后的第一天。
10. Cron 表達式示例
0 0 12 * * ?:每天中午12點觸發
0 15 10 ? * *:每天上午10:15觸發
0 15 10 * ? *: 每天上午10:15觸發
0 15 10 * * ?: 每天上午10:15觸發
0 15 10 * * ? 2005: 2005年的每天上午10:15觸發
0 * 14 * * ?:在每天下午2點到下午2:59期間的每1分鍾觸發
0 0/5 14 * * ?:在每天下午2點到下午2:55期間的每5分鍾觸發
0 0/5 14, 18 * * ?:在每天下午2點到2:55期間和下午6點到6:55期間的每5分鍾,觸發
0 0-5 14 * * ?:在每天下午2點到下午2:05期間的每1分鍾觸發
0 10,44 14 ? 3 WED:每年三月的星期三的下午2:10和2:44觸發
0 15 10 ? * MON-FRI:周一至周五的上午10:15 觸發
0 15 10 15 * ?:每月15日上午10:15 觸發
0 15 10 L * ?:每月最后一日的上午10:15 觸發
0 15 10 ? * 6L:每月的最后一個星期五上午10:15 觸發
0 15 10 ? * 6L 2002-2005:2002年至2005年的每月的最后一個星期五上午10:15觸發
0 15 10 ? * 6#3:每月的第三個星期五上午10:15觸發
11. 在 Spring 中使用 Quartz
Spring 進一步降低了使用 Quartz 的難度:
為創建 Quartz 的 Scheduler、Trigger 和 JobDetail 提供了便利的 FactoryBean 類,以便能夠在 Spring 容器中享受注入.
在 Spring 中配置 JobDetail :
Spring 提供了一個 MethodInvokingJobDetailFactoryBean, 通過這個 FactoryBean 可以將 Spring 容器中 Bean 的方法包裝成 Quartz 任務,這樣就不必為 Job 創建對應的類了.
12. 在 Spring 中配置 CronTrigger
Spring 為 CronTrigger 提供了更具 Bean 風格的 CronTriggerFactoryBean.
13. 在 Spring 中配置 Secheduler
Spring 提供了 SchedulerFactoryBean,這個 Bean 擁有如下功能:
以更具有 Bean 風格的方式為 Scheduler 提供配置信息。
讓 Scheduler 和 Spring IOC 容器的生命周期建立關聯:IOC 容器啟動后,Secheduler 開始工作,IOC 容器關閉前,自動關閉 Scheduler。
startupDelay 屬性:在 SchedulerFactoryBean 初始化完成后,延遲多少秒啟動 Scheduler,默認為 0,即立即啟動。一般情況下,可以通過設置該屬性使 Scheduler 延遲一小段時間后啟動,以便讓 Spring 能夠更快初始化容器中的其它 Bean。
quartzPorperties屬性:類型為 Properties,允許在 Spring 中定義 Quartz 的屬性。其值將覆蓋 quartz.properties 配置文件中的配置。
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本文只是Quartz的一個入門,接下來我會逐步推出Quartz的高級用法和在實際項目中的Demo。獲知及時信息,請關注我的個人微信訂閱號:0與1的那點事
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