Cron表達式詳解和表達式的驗證

本篇不算原創，因為主要內容來自網上的博客，所以給出我參考文章的鏈接。

本文cron表達式詳解的大部分內容參考了[cron表達式詳解]和Quartz使用總結、Cron表達式 這兩篇文章。

cron校驗的內容參考了 判斷cron表達式輸入是否有效的正則表達式 和Verifying a cron expression is valid in Java 這兩篇文章。

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一、表達式組成

Cron表達式是一個字符串，字符串以5或6個空格隔開，分為6或7個域，每一個域代表一個含義，Cron有如下兩種語法格式：

Seconds Minutes Hours DayofMonth Month DayofWeek Year或 Seconds Minutes Hours DayofMonth Month DayofWeek

位置	時間域	允許值	特殊值
1	秒	0-59	, - * /
2	分鍾	0-59	, - * /
3	小時	0-23	, - * /
4	日期	1-31	, - * ? / L W C
5	月份	1-12	, - * /
6	星期	1-7	, - * ? / L C #
7	年份（可選）	留空, 1970-2099	, - * /

每一個域都使用數字，但還可以出現如下特殊字符，它們的含義是：
(1) *：表示匹配該域的任意值，假如在Minutes域使用*, 即表示每分鍾都會觸發事件。

(2) ? :只能用在DayofMonth和DayofWeek兩個域。因為DayofMonth和 DayofWeek會相互影響，所以按我的理解?應該是占位符。例如想在每月的20日觸發調度，不管20日到底是星期幾，則只能使用如下寫法： 13 13 15 20 * ?, 其中最后一位只能用？，而不能使用*。

(3) - :表示范圍，例如在Minutes域使用5-20，表示從5分到20分鍾每分鍾觸發一次

(4) /：表示起始時間開始觸發，然后每隔固定時間觸發一次，例如在Minutes域使用5/20,則意味着5分鍾觸發一次，而25，45等分別觸發一次.

(5) , :表示列出枚舉值值。例如：在Minutes域使用5,20，則意味着在5和20分每分鍾觸發一次。

(6) L :表示最后，只能出現在DayofWeek和DayofMonth域，如果在DayofWeek域使用5L,意味着在最后的一個星期四觸發。

(7) W: 表示有效工作日(周一到周五),只能出現在DayofMonth域，系統將在離指定日期的最近的有效工作日觸發事件。例如：在 DayofMonth使用5W，如果5日是星期六，則將在最近的工作日：星期五，即4日觸發。如果5日是星期天，則在6日(周一)觸發；如果5日在星期一 到星期五中的一天，則就在5日觸發。另外一點，W的最近尋找不會跨過月份

(8) LW :這兩個字符可以連用，表示在某個月最后一個工作日，即最后一個星期五。

(9) # :用於確定每個月第幾個星期幾，只能出現在DayofMonth域。例如在4#2，表示某月的第二個星期三。

難點解析

本篇主要看6個字符的表達式。cron本身是很容易理解的，單個拆開來看，都很容易理解。但是全部寫起來卻容易出問題。例如，我們想寫一個每天都執行的表達式。如果是新手的話，我們可能下意識地會這樣寫：

0 0 0 * * *

這樣寫理由很充分，因為每天0時0分0秒嘛，所以前三個都是0，日期、月份和星期都是任意的，所以全是*。但是事實上"月份中的日期"和"星期中的日期"這兩個元素互斥的，例如你設置了每月1號又設置了每周一，我們可以理解為cron表達式不能處理或的關系。所以正確的寫法是:

0 0 0 * * ?

有些其他的例子把?解釋為匹配任意字符，實際這不准確。我的理解是?代表一個無用的占位符，一個cron表達式要么設置每月的日期，要么設置星期中的日期，否則就是錯誤的。假如你需要這種每月1號或者每周周一執行的任務，那么你應該用兩個cron表達式。

二、cron表達式例子

cron表達式	描述
0 0 10,15,16 * * ?	每天上午10點，下午3點，4點
0 0/30 9-17 * * ?	朝九晚五工作時間內每半小時
0 0 12 ? * WED	表示每個星期三中午12點
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 （跟上面的一樣）
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

三、驗證Cron

驗證一個cron表達式有很多種方法，這里我們介紹兩種。

1. 正則表達式方法（不推薦）

  String regEx = "^\\s*($|#|\\w+\\s*=|(\\?|\\*|(?:[0-5]?\\d)(?:(?:-|\\/|\\,)(?:[0-5]?\\d))?(?:,(?:[0-5]?\\d)(?:(?:-|\\/|\\,)(?:[0-5]?\\d))?)*)\\s+(\\?|\\*|(?:[0-5]?\\d)(?:(?:-|\\/|\\,)(?:[0-5]?\\d))?(?:,(?:[0-5]?\\d)(?:(?:-|\\/|\\,)(?:[0-5]?\\d))?)*)\\s+(\\?|\\*|(?:[01]?\\d|2[0-3])(?:(?:-|\\/|\\,)(?:[01]?\\d|2[0-3]))?(?:,(?:[01]?\\d|2[0-3])(?:(?:-|\\/|\\,)(?:[01]?\\d|2[0-3]))?)*)\\s+(\\?|\\*|(?:0?[1-9]|[12]\\d|3[01])(?:(?:-|\\/|\\,)(?:0?[1-9]|[12]\\d|3[01]))?(?:,(?:0?[1-9]|[12]\\d|3[01])(?:(?:-|\\/|\\,)(?:0?[1-9]|[12]\\d|3[01]))?)*)\\s+(\\?|\\*|(?:[1-9]|1[012])(?:(?:-|\\/|\\,)(?:[1-9]|1[012]))?(?:L|W)?(?:,(?:[1-9]|1[012])(?:(?:-|\\/|\\,)(?:[1-9]|1[012]))?(?:L|W)?)*|\\?|\\*|(?:JAN|FEB|MAR|APR|MAY|JUN|JUL|AUG|SEP|OCT|NOV|DEC)(?:(?:-)(?:JAN|FEB|MAR|APR|MAY|JUN|JUL|AUG|SEP|OCT|NOV|DEC))?(?:,(?:JAN|FEB|MAR|APR|MAY|JUN|JUL|AUG|SEP|OCT|NOV|DEC)(?:(?:-)(?:JAN|FEB|MAR|APR|MAY|JUN|JUL|AUG|SEP|OCT|NOV|DEC))?)*)\\s+(\\?|\\*|(?:[0-6])(?:(?:-|\\/|\\,|#)(?:[0-6]))?(?:L)?(?:,(?:[0-6])(?:(?:-|\\/|\\,|#)(?:[0-6]))?(?:L)?)*|\\?|\\*|(?:MON|TUE|WED|THU|FRI|SAT|SUN)(?:(?:-)(?:MON|TUE|WED|THU|FRI|SAT|SUN))?(?:,(?:MON|TUE|WED|THU|FRI|SAT|SUN)(?:(?:-)(?:MON|TUE|WED|THU|FRI|SAT|SUN))?)*)(|\\s)+(\\?|\\*|(?:|\\d{4})(?:(?:-|\\/|\\,)(?:|\\d{4}))?(?:,(?:|\\d{4})(?:(?:-|\\/|\\,)(?:|\\d{4}))?)*))$";
        String tests = "0 0 0 * * ?";
        System.out.println(tests.matches(regEx));

這里真的不建議用正則匹配的方法驗證cron表達式，一是匹配規則太復雜幾乎沒法修改，二是容易出錯(由評論區@HLMK 指出)。比如上述的正則中0 0 0 L * ?就不能匹配到，所以強烈建議你使用CronExpression包進行驗證。

2. CronExpression驗證

這個方法需要引入quartz的jar包，然后只需要一行代碼就可以驗證了。

CronExpression.isValidExpression(cron)

參考文章

Cron validation regex generator (based on http://stackoverflow.com/questions/2362985/verifying-a-cron-expression-is-valid-in-java)