Java任務調度框架Quartz教程

一、什么是quartz作業調度？
 Quartz框架是一個全功能、開源的任務調度服務，可以集成幾乎任何的java應用程序—從小的單片機系統到大型的電子商務系統。Quartz可以執行上千上萬的任務調度。

二、quartz的體系結構。
1.quartz中使用了一下幾種設計模式。

Builer模式
Factory模式
組件模式
鏈式寫法
2.三個主要的概念

調度器 ：Quartz框架的核心是調度器。調度器負責管理Quartz應用運行時環境。調度器不是靠自己做所有的工作，而是依賴框架內一些非常重要的部件。Quartz不僅僅是線程和線程池管理。為確保可伸縮性，Quartz采用了基於多線程的架構。啟動時，框架初始化一套worker線程，這套線程被調度器用來執行預定的作業。這就是Quartz怎樣能並發運行多個作業的原理。Quartz依賴一套松耦合的線程池管理部件來管理線程環境。
任務：這個很簡單，就是我們自己編寫的業務邏輯，交給quartz幫我們執行 。
觸發器：簡單的講就是調度作業，什么時候開始執行，什么時候結束執行。

3.quartz的體系結構
quartz框架至少有三百多個類組成，這里我們重點介紹幾個它的核心部分

JobDetail：quartz每次都會直接創建一個JobDetail，同時創建一個Job實例，它不直接接受一個Job的實例，但是它接受一個Job的實現類，通過new instance()的反射方式來實例一個Job，在這里Job是一個接口，我們需要自己編寫類去實現這個接口。下面我們會講到這個接口。

Trigger : 它由SimpleTrigger和CronTrigger組成，SimpleTrigger實現類似Timer的定時調度任務，CronTrigger可以通過cron表達式實現更復雜的調度邏輯·。
Scheduler：調度器，JobDetail和Trigger可以通過Scheduler綁定到一起。

4.quartz重要組成部分

1).Job接口：可以通過實現該就接口來實現我們自己的業務邏輯，該接口只有execute()一個方法，我們可以通過下面的方式來實現Job接口來實現我們自己的業務邏輯

public class HelloJob implements Job{

    public void execute(JobExecutionContext context) throws JobExecutionException {
    //編寫我們自己的業務邏輯
    }

2).JobDetail:
每次都會直接創建一個JobDetail，同時創建一個Job實例，它不直接接受一個Job的實例，但是它接受一個Job的實現類，通過new instance()的反射方式來實例一個Job.可以通過下面的方式將一個Job實現類綁定到JobDetail中

JobDetail jobDetail=JobBuilder.newJob(HelloJob.class).
                withIdentity("myJob", "group1")
                .build();

3）JobBuiler：
主要是用來創建jobDeatil實例
4）JobStore:
綁定了Job的各種數據
5）trigger：前文講到它主要用來執行Job實現類的業務邏輯的，我們可以通過下面的代碼來創建一個Trigger實例：（這里我們會看到cron表達式，可以先不用，我們后面會介紹）

CronTrigger trigger = (CronTrigger) TriggerBuilder
                .newTrigger()
                .withIdentity("myTrigger", "group1")    //創建一個標識符
                .startAt(date)//什么時候開始觸發
                //每秒鍾觸發一次任務
                .withSchedule(CronScheduleBuilder.cronSchedule("* * * * * ? *"))
                .build();

6）Scheduler：創建Scheduler有兩種方式
通過StdSchedulerFactory來創建

SchedulerFactory sfact=new StdSchedulerFactory();
Scheduler scheduler=sfact.getScheduler();

通過DirectSchedulerFactory來創建

DiredtSchedulerFactory factory=DirectSchedulerFactory.getInstance();
Scheduler scheduler=factory.getScheduler();

Scheduler 配置參數一般存儲在quartz.properties中，我們可以修改參數來配置相應的參數。通過調用getScheduler（）方法就能創建和初始化調度對象。

Scheduler的主要函數介紹：

Date schedulerJob(JobDetail,Trigger trigger);返回最近觸發的一次時間
void standby()暫時掛起
void shutdown()完全關閉，不能重新啟動了
shutdown(true)表示等待所有正在執行的job執行完畢之后，再關閉scheduler
shutdown(false)即直接關閉scheduler

在這里我們不得不提一下quartz.properties這個資源文件，在org.quartz這個包下，當我們程序啟動的時候，它首先會到我們的根目錄下查看是否配置了該資源文件，如果沒有就會到該包下讀取相應信息，當我們咋實現更復雜的邏輯時，需要自己指定參數的時候，可以自己配置參數來實現。下面我們簡單看一下這個資源文件：

org.quartz.scheduler.instanceName: DefaultQuartzScheduler
org.quartz.scheduler.rmi.export: false
org.quartz.scheduler.rmi.proxy: false
org.quartz.scheduler.wrapJobExecutionInUserTransaction: false

org.quartz.threadPool.class: org.quartz.simpl.SimpleThreadPool
org.quartz.threadPool.threadCount: 10
org.quartz.threadPool.threadPriority: 5
org.quartz.threadPool.threadsInheritContextClassLoaderOfInitializingThread: true

org.quartz.jobStore.misfireThreshold: 60000

org.quartz.jobStore.class: org.quartz.simpl.RAMJobStore

該資源文件主要組成部分：
①調度器屬性
②線程池屬性
③作業存儲設置
④插件設置

調度器屬性：
org.quartz.scheduler.instanceName屬性用來區分特定的調度器實例，可以按照功能用途來給調度器起名。
org.quartz.scheduler.instanceId屬性和前者一樣，也允許任何字符串，但這個值必須是在所有調度器實例中是唯一的，尤其是在一個集群當中，作為集群的唯一key，假如你想quartz幫你生成這個值的話，可以設置我Auto

線程池屬性：
threadCount設置線程的數量

threadPriority設置線程的優先級

org.quartz.threadPool.class 線程池的實現

作業存儲設置：
描述了在調度器實例的聲明周期中，job和trigger信息是怎么樣存儲的

插件配置：
滿足特定需求用到的quartz插件的配置

5.監聽器
監聽器顧名思義，就是對事件進行監聽並且加入自己相應的業務邏輯，主要有以下三個監聽器分別對Job,Trigger,Scheduler進行監聽。

JobListener
TriggerListener
SchedulerListener

三、Cron表達式 

在這里，我們着重講解一下cron表達式，quartz之所以能夠實現更加復雜的業務邏輯，主要在依賴於cron表達式。 
cron表達式編寫的順序一次是”秒 分 時 日 月 周 年”。 
在這里我們可以看兩張圖片就能了解到cron表達式的基本語法了。

在線Cron生成表達式：http://cron.qqe2.com/

附：cronExpression配置說明  
  
字段   允許值   允許的特殊字符   
秒    0-59    , - * /   
分    0-59    , - * /   
小時    0-23    , - * /   
日期    1-31    , - * ? / L W C   
月份    1-12 或者 JAN-DEC    , - * /   
星期    1-7 或者 SUN-SAT    , - * ? / L C #   
年（可選）    留空, 1970-2099    , - * /   
  
  
表達式   意義   
"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    
  
特殊字符   意義   
*    表示所有值；   
?    表示未說明的值，即不關心它為何值；   
-    表示一個指定的范圍；   
,    表示附加一個可能值；   
/    符號前表示開始時間，符號后表示每次遞增的值；   
L("last")    ("last") "L" 用在day-of-month字段意思是 "這個月最后一天"；用在 day-of-week字段, 它簡單意思是 "7" or "SAT"。 如果在day-of-week字段里和數字聯合使用，它的意思就是 "這個月的最后一個星期幾" – 例如： "6L" means "這個月的最后一個星期五". 當我們用“L”時，不指明一個列表值或者范圍是很重要的，不然的話，我們會得到一些意想不到的結果。   
W("weekday")    只能用在day-of-month字段。用來描敘最接近指定天的工作日（周一到周五）。例如：在day-of-month字段用“15W”指“最接近這個月第15天的工作日”，即如果這個月第15天是周六，那么觸發器將會在這個月第14天即周五觸發；如果這個月第15天是周日，那么觸發器將會在這個月第16天即周一觸發；如果這個月第15天是周二，那么就在觸發器這天觸發。注意一點：這個用法只會在當前月計算值，不會越過當前月。“W”字符僅能在day-of-month指明一天，不能是一個范圍或列表。也可以用“LW”來指定這個月的最后一個工作日。    
#    只能用在day-of-week字段。用來指定這個月的第幾個周幾。例：在day-of-week字段用"6#3"指這個月第3個周五（6指周五，3指第3個）。如果指定的日期不存在，觸發器就不會觸發。    
C    指和calendar聯系后計算過的值。例：在day-of-month 字段用“5C”指在這個月第5天或之后包括calendar的第一天；在day-of-week字段用“1C”指在這周日或之后包括calendar的第一天  

四、quartz框架實戰 
文件一（執行具體任務class）

public class QuartzDemo implements Job{  
  
    @Override  
    public void execute(JobExecutionContext arg0) throws JobExecutionException {  
        System.out.println("Quartz執行.......");  
          
    }  
  
}  

文件二：

public class QuartzManager{  
    private static final SimpleTrigger CronTrigger = null;  
  
    public static void main(String[] args){  
    }  
      
    public void simpleDemo(){  
          //通過SchedulerFactory來獲取一個調度器  
        SchedulerFactory schedulerFactory = new StdSchedulerFactory();  
        Scheduler scheduler;  
        try {  
            scheduler = schedulerFactory.getScheduler();  

        //引進作業程序  
        JobDetail jobDetail =   
        new JobDetail("jobDetail-s1", "jobDetailGroup-s1", QuartzDemo.class);  
  
         //new一個觸發器  
        SimpleTrigger simpleTrigger =   
        new SimpleTrigger("simpleTrigger", "triggerGroup-s1");  
  
  
        //設置作業啟動時間  
  
        long ctime = System.currentTimeMillis();   
        simpleTrigger.setStartTime(new Date(ctime));  
  
  
        //設置作業執行間隔   
        simpleTrigger.setRepeatInterval(1000);  
  
        //設置作業執行次數  
        simpleTrigger.setRepeatCount(10);  
  
        //設置作業執行優先級默認為5  
        //simpleTrigger.setPriority(10);  
  
  
        //作業和觸發器設置到調度器中  
        scheduler.scheduleJob(jobDetail, simpleTrigger);  
          
        //啟動調度器  
        scheduler.start();  
        } catch (SchedulerException e) {  
            // TODO Auto-generated catch block  
            e.printStackTrace();  
        }  
    }  
      
    public void cronDemo(){  
  
        try    {  
            SchedulerFactory schedFact  =   new  org.quartz.impl.StdSchedulerFactory();  
            Scheduler sched  =  schedFact.getScheduler();  
            sched.start();  
            JobDetail jobDetail  =   new  JobDetail( " Income Report " ,  
                     " Report Generation " , QuartzDemo.class );  
            jobDetail.getJobDataMap().put( " type " ,  " FULL " );  
            CronTrigger trigger  =   new  CronTrigger( " Income Report " ,  
                     " Report Generation " );  
             /**/ /*  每1分鍾執行一次  */   
            trigger.setCronExpression( "0 33 16 * * ?" );  
            sched.scheduleJob(jobDetail, trigger);  
        }   catch  (Exception e)   {  
            e.printStackTrace();  
        }   
    }  
      
    public void caledarDemo(){  
         //通過SchedulerFactory來獲取一個調度器  
      SchedulerFactory schedulerFactory = new StdSchedulerFactory();  
      Scheduler scheduler;  
        try {  
            scheduler = schedulerFactory.getScheduler();    
      //引進作業程序  
      JobDetail jobDetail =   
      new JobDetail("jobDetail-s1", "jobDetailGroup-s1", QuartzDemo.class);  
       //new一個觸發器  
      CronTrigger simpleTrigger =   
        new CronTrigger("trigger", "group", "job", "group", "16 26/1 8-17 * * ?");  
     // new SimpleTrigger("simpleTrigger", "triggerGroup-s1");  
  
  
      //設置作業啟動時間  
    //Calendar excelCal = Calendar.getInstance();  
        //excelCal.add(Calendar.DAY_OF_MONTH, 1);  
        ///excelCal.set(Calendar.HOUR_OF_DAY, 16);  
        //excelCal.set(Calendar.SECOND, 0);  
        //excelCal.add(Calendar.MINUTE, 9);  
     // long ctime = System.currentTimeMillis();   
     // simpleTrigger.setStartTime(excelCal.getTime());  
      //設置作業執行間隔   
     // simpleTrigger.setRepeatInterval(1000);  
      //設置作業執行次數  
     // simpleTrigger.setRepeatCount(10);  
      //設置作業執行優先級默認為5  
      //simpleTrigger.setPriority(10);  
          
      //作業和觸發器設置到調度器中  
      scheduler.scheduleJob(jobDetail, simpleTrigger);  
        
      //啟動調度器  
      scheduler.start();  
        } catch (SchedulerException e) {  
            // TODO Auto-generated catch block  
            e.printStackTrace();  
        } catch (ParseException e) {  
            // TODO Auto-generated catch block  
            e.printStackTrace();  
        }  
          
          
    }  
      
}  

需要注意的幾點是經常會出現org.quartz.core.ErrorLogger : An error occured instantiating job to be executed.....這種異常，解決辦法是

1）Job類必須有默認的無參構造方法，當然不覆蓋的話類本身就是無參的構造方法  
  
2）Job的scope必須是Public類型的，因為quartz根據反射機制實例化類，如果不是public的，無法對其暴露  
  
3)  Job類不能是內部類，原因同上，所以最好單獨建類  

注意：Quartz提供管理任務的Java代碼：

/** 
  * Package Name:nc.xyzq.common.task
  * 
  */  
  
package nc.xyzq.common.task;

import org.quartz.CronTrigger;
import org.quartz.JobDetail;
import org.quartz.Scheduler;
import org.quartz.SchedulerFactory;
import org.quartz.impl.StdSchedulerFactory;
   
//任務管理器
public class QuartzManager {
    private static SchedulerFactory gSchedulerFactory = new StdSchedulerFactory();
    
    private static String JOB_GROUP_NAME = "EXTJWEB_JOBGROUP_NAME";
    private static String TRIGGER_GROUP_NAME = "EXTJWEB_TRIGGERGROUP_NAME";
    
    /**
     * 添加一個定時任務，使用默認的任務組名，觸發器名，觸發器組名
     * 
     * @param jobName 任務名
     * @param jobClass  任務
     * @param time  時間設置，參考quartz說明文檔
     * 
     */
    public static void addJob(String jobName, String jobClass, String time) {
         
         try {
             //System.out.println("addJob>>>1111>>Apache Tomcat v6.0.32 at localhost:"+jobName+" jobClass:"+jobClass+" time:"+time);
            //通過SchedulerFactory來獲取一個調度器 
            Scheduler sched = gSchedulerFactory.getScheduler();
            //引進作業程序  
            JobDetail jobDetail = new JobDetail(jobName, JOB_GROUP_NAME, Class
                    .forName(jobClass));// 任務名，任務組，任務執行類
             //new一個觸發器  
            CronTrigger trigger = new CronTrigger(jobName, TRIGGER_GROUP_NAME);
            // 觸發器時間設定
            trigger.setCronExpression(time);
            sched.scheduleJob(jobDetail, trigger);
            // 啟動
            if (!sched.isShutdown()) {
                sched.start();
            }
        } catch (Exception e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        
    }
    
    /**
     * 添加一個定時任務
     * 
     * @param jobName 任務名
     * @param jobGroupName 任務組名
     * @param triggerName 觸發器名
     * @param triggerGroupName 觸發器組名
     * @param jobClass 任務
     * @param time 時間設置，參考quartz說明文檔
     */
    public static void addJob(String jobName, String jobGroupName,
            String triggerName, String triggerGroupName, String jobClass,
            String time) {
        try {
            //通過SchedulerFactory來獲取一個調度器 
            Scheduler sched = gSchedulerFactory.getScheduler();
            //引進作業程序  
            JobDetail jobDetail = new JobDetail(jobName, jobGroupName, Class
                    .forName(jobClass));// 任務名，任務組，任務執行類
            //觸發器
            CronTrigger trigger = new CronTrigger(triggerName, triggerGroupName);
            // 觸發器時間設定
            trigger.setCronExpression(time);
            sched.scheduleJob(jobDetail, trigger);
            // 啟動
            if (!sched.isShutdown()) {
                sched.start();
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
    
    /**
     * 修改一個任務的觸發時間(使用默認的任務組名，觸發器名，觸發器組名)
     * 
     * @param jobName
     * @param time
     */
    public static void modifyJobTime(String jobName, String time) {
        try {
            Scheduler sched = gSchedulerFactory.getScheduler();
            CronTrigger trigger = (CronTrigger) sched.getTrigger(jobName,
                    TRIGGER_GROUP_NAME);
            if (trigger == null) {
                return;
            }
            String oldTime = trigger.getCronExpression();
            if (!oldTime.equalsIgnoreCase(time)) {
                JobDetail jobDetail = sched.getJobDetail(jobName,
                        JOB_GROUP_NAME);
                Class objJobClass = jobDetail.getJobClass();
                String jobClass = objJobClass.getName();
                removeJob(jobName);

                addJob(jobName, jobClass, time);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
    
    /**
     * 修改一個任務的觸發時間
     * 
     * @param triggerName
     * @param triggerGroupName
     * @param time
     */
    public static void modifyJobTime(String triggerName,
            String triggerGroupName, String time) {
        try {
            Scheduler sched = gSchedulerFactory.getScheduler();
            CronTrigger trigger = (CronTrigger) sched.getTrigger(triggerName,
                    triggerGroupName);
            if (trigger == null) {
                return;
            }
            String oldTime = trigger.getCronExpression();
            if (!oldTime.equalsIgnoreCase(time)) {
                CronTrigger ct = (CronTrigger) trigger;
                // 修改時間
                ct.setCronExpression(time);
                // 重啟觸發器
                sched.resumeTrigger(triggerName, triggerGroupName);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
    
    /**
     * 移除一個任務(使用默認的任務組名，觸發器名，觸發器組名)
     * 
     * @param jobName
     */
    public static void removeJob(String jobName) {
        try {
            Scheduler sched = gSchedulerFactory.getScheduler();
            // 停止觸發器
            sched.pauseTrigger(jobName, TRIGGER_GROUP_NAME);
            // 移除觸發器
            sched.unscheduleJob(jobName, TRIGGER_GROUP_NAME);
            // 刪除任務
            sched.deleteJob(jobName, JOB_GROUP_NAME);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
    
    /**
     * 移除一個任務
     * 
     * @param jobName
     * @param jobGroupName
     * @param triggerName
     * @param triggerGroupName
     */
    public static void removeJob(String jobName, String jobGroupName,
            String triggerName, String triggerGroupName) {
        try {
            Scheduler sched = gSchedulerFactory.getScheduler();
            // 停止觸發器
            sched.pauseTrigger(triggerName, triggerGroupName);
            // 移除觸發器
            sched.unscheduleJob(triggerName, triggerGroupName);
            // 刪除任務
            sched.deleteJob(jobName, jobGroupName);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
    
    /**
     * 啟動所有定時任務
     */
    public static void startJobs() {
        try {
            Scheduler sched = gSchedulerFactory.getScheduler();
            if (sched.isShutdown()) {
                sched.start();
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
    
    /**
     * 關閉所有定時任務
     */
    public static void shutdownJobs() {
        try {
            Scheduler sched = gSchedulerFactory.getScheduler();
            if (!sched.isShutdown()) {
                sched.shutdown();
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
    
    /***
     * 停止觸發器
     * @param triggerName
     * @param triggerGroupName
     */
    public static void pauseTrigger(){
        try {
            Scheduler sched = gSchedulerFactory.getScheduler();
            sched.pauseTriggerGroup(TRIGGER_GROUP_NAME);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
    
    
    
    /***
     * 重啟觸發器
     * @param triggerName
     * @param triggerGroupName
     * @param time
     */
    public static void resumeTrigger() {
        try {
            Scheduler sched = gSchedulerFactory.getScheduler();
            // 重啟觸發器
            sched.resumeTriggerGroup(TRIGGER_GROUP_NAME);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

}