本文转载自微信公众号「Java大厂面试官」，作者laker。转载本文请联系Java大厂面试官公众号。
什么是定时任务
定时任务是指调度程序在指定的时间或周期触发执行的任务，常用场景如下：
- 定时发短信
- 定时变更数据
- 定时统计数据
- 定时修改状态
- 定时开始活动等
常见几种JAVA实现方式
Timer
简介：Timer 是 Jdk自带的定时任务执行类，无论任何项目都可以直接使用 Timer 来实现定时任务，所以 Timer 的优点就是使用方便。
原理：
- 调度器：单线程。
- 任务存储：最小堆实现任务存储。
优点：Jdk自带类，无需引入其他Jar，简单易用。
缺点：Timer中的多个任务只能使用一个线程去执行，因此任务之间的执行情况会相互影响。
- 当一个任务的执行时间过长时，会影响其他任务的调度任务异常影响其他任务。
- 当一个任务抛出异常，其他任务也会终止运行.
结论：基本无人使用。
ScheduledExecutorService
简介：ScheduledExecutorService 是JDK里面自定义的几种线程池中的一种，支持多线程并发的去执行多个调度任务，弥补了Timer的缺陷。
原理：
- 调度器：多线程。
- 任务存储：最小堆实现任务存储。
优点：Timer能做到的事情ScheduledExecutorService都能做到，且完美的解决上面所说的Timer存在的两个问题。
缺点：只支持固定速率(fixed-rate)或固定延迟(fixed-delay)的调度任务，不灵活。
结论：常用于框架内部定时任务。
Spring Task
描述：Spring Framework 自带的定时任务。
优点：同ScheduledExecutorService，同时增加了支持cron表达式，可以配置任意基于时钟的调度任务。
缺点：
- 不支持动态修改任务状态、暂停/恢复任务，以及终止运行中任务。
- 不支持在线监控执行的任务。
原理：ScheduledExecutorService的扩展。
结论：常用于中小型企业，作为单机定时任务使用。
以上都是单机版本。
其他分布式定时任务诸如：quartz、xxl-job、elastic-job等等，功能、性能都很强劲，这里不作为研究对象，详情参考：
- Java定时任务框架对比
- 定时任务实现原理 最小堆 时间轮
上面的这些框架都不是我想选择的，要想自由的掌控雷电，那就自己造个简易轮子，满足90%需求即可。
期望实现如下特性：
- 轻量、轻量、轻量。
- 支持在线监控执行的任务。
- 支持动态修改任务状态、暂停/恢复任务，以及终止运行中任务。
- 支持在线配置调度任务入参和。
- 支持集群环境扩展(可选)。
收集了半天信息，直接使用Spring Task就可以实现，仅依赖Spring Boot。
Spring Task详解
初级静态配置任务
代码示例：
- @Component
- @EnableScheduling // 开启定时任务
- public class DemoApplication {
- // 添加定时任务
- @Scheduled(cron = "0/5 * * * * *") // cron 表达式，每5秒执行
- public void doTask(){
- System.out.println("我是定时任务~");
- }
- }
无法动态修改任务状态、暂停/恢复任务，以及终止运行中任务。
进阶动态配置任务
实现设计
关键技术点和坑
- Spring Task的调度器默认是线程数为1的ThreadPoolTaskScheduler，自动装配类为TaskSchedulingAutoConfiguration，多任务之间的执行会相互影响，一定要修改默认值。
- 通过TaskScheduler接口，可以扩展实现动态修改任务状态、暂停/恢复任务，以及终止运行中任务。
- TaskScheuler是在Spring 3.0中引入的，有多种方法可以在将来的某个时刻运行，它还返回ScheduledFuture接口的对象，可用于取消计划的任务或检查任务是否完成。
- cron-utils一个Java库，用于解析，验证Cron表达式，可以去GitHub查看详细说明。
实现设计
定义IJob接口，用于客户端描述任务
- public interface IJob {
- void execute(JobContext map) throws JobException;
- }
定义注解，用于配合IJob接口定义任务
- @Target({ElementType.TYPE})
- @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
- @Documented
- @Component
- public @interface Job {
- @AliasFor(annotation = Component.class)
- String value() default "";
- /**
- * cron 表达式默认不"-"代表不执行
- */
- String cron() default "-";
- /**
- * 任务编码 必须唯一
- */
- String taskCode();
- /**
- * 任务名称
- */
- String taskName();
- }
定义运行任务状态
- public class Task{
- /**
- * 任务的编码 必须全局唯一
- */
- private String taskCode;
- /**
- * 任务的名称
- */
- private String taskName;
- /**
- * 任务的类名称
- */
- private String taskClassName;
- /**
- * 任务的cron表达式
- */
- private String taskCron;
- @JsonIgnore
- private ScheduledFuture scheduledFuture;
- @JsonIgnore
- private IJob job;
- private TaskStateEnum taskState;
定义任务存储接口，用于存储在缓存或者DB中
- public interface ITaskStore {
- void saveTask(Task task);
- List<Task> list();
- Task updateTaskByTaskCode(String taskCron, String taskName, String taskCode);
- Task updateTaskStateByTaskCode(TaskStateEnum taskState, String taskCode);
- void deleteTaskByTaskCode(String taskCode);
- Task findByTaskCode(String taskCode);
- }
定义任务锁接口，解决并发问题，以及扩展支持集群环境
- public interface ILockService {
- void lock(String taskCode);
- void unlock(String taskCode);
- }
定义事件监听器，用于监听任务的状态事件，可扩展状态监控，各种回调等
- public interface IEventListener {
- void listener(Event event);
- }
核心处理器，处理核心流程
- 初始化加载所有IJob的实现 从Spring容器获取IJob实现类并解析Job注解
- 添加任务threadPoolTaskScheduler.schedule(task,cron)
- 更新任务详情
- scheduledFuture.cancel(true)
- threadPoolTaskScheduler.schedule(task,cron)
- 启动任务 threadPoolTaskScheduler.schedule(task,cron)
- 暂停任务 scheduledFuture.cancel(true)
- 任务监控 TaskList
待实现功能
- 重试补偿：失败重试。
- failstore : 存储失败任务，供人肉补偿。
- misfire：存储错过的任务，供人肉补偿。
自己在核心处理器中加下相应的增强功能逻辑即可。
使用示例
直接实现IJob接口并加上Job注解即可
- @Job(taskCode = "job1", taskName = "laker测试任务",cron = "0/5 * * * * *")
- @Slf4j
- public class TestJob implements IJob {
- @Override
- public void execute(Map map) throws Exception {
- log.info("laker job run");
- TimeUnit.SECONDS.sleep(10);
- }
- }
全部代码：https://gitee.com/lakernote/lakernote
参考：https://juejin.cn/post/6844904002606350343
SpringBoot官网
