如何动态修改spring中定时任务的调度策略(1)

在我们日常开发中经常会调度工具来处理一下需要定时执行的任务，比如定时导出报表数据给业务方发送邮件。你在工作中是如何这种定时调度？

如何实现调度任务

使用java技术栈的老铁来说，现成定时调度的解决方案应该有很多，总结来说有三大类：

1.开源的定时调度框架，如xxlJob。

2.使用java中的定时任务api自己写，比如Timer.

3.使用spring提供的@Scheduled注解，简单方便。

上述三种方案中，开源调度框架是最好用的，而且有可视化管理面板。但是这种开源框架通常需要单独部署和维护，成本较高，如果业务中调度任务不多的话，没有必要大费周折去部署和维护这么一套系统，得不偿失。

使用jdk自带的Timer，或者 ScheduledThreadPoolExecutor来自己手动实现，这种方式灵活度高，可更具业务进行自定义开发，但是jdk自带的api相对较为底层，不能很好的使用 cron表达式，如果想要使用的话，还需要实现一套cron表达式解析器的开发，开发成本较高。

使用spring提供的@Scheduled注解，通过简单配置一下cron表达式即可，再加上现在java应用开发，基本上都在使用spring全家桶，引用@Scheduled的成本不高。

Sping中调度任务是如何实现的

在使用spring的项目中 ，在一个方法上添加一个 @Scheduled 注解

然后根据业务需要添加需要的cron表达式(其实@Scheduled不仅仅支持cron表达式，还支持其他很多调度策略，详细可以看@Scheduled注解的定义)

最后在启动类上添加 @EnableScheduling 即可。

是不是很简单，完整代码如下：

@SpringBootApplication
@EnableScheduling
public class App {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(App.class, args);}
}@Component
public class JobScheduler {@Scheduled(cron="0/1 * * * * ?")public void schedule(){System.out.println("scheduler" + new SimpleDateFormat("YYYY-MM-dd HH-mm:ss").format(new Date()) + "  :  "+Thread.currentThread().getName());}
}

这里可能就有老铁好奇了，为什么只添加了 @Scheduled 和 @EnableScheduling 两个注解，就可以实现调度的能力呢？

我们可以简单的看下 spring源码，探索一下它是如何实现的。

@EnableScheduling

当你在配置类上使用@EnableScheduling注解时，Spring会创建一个名为scheduledAnnotationProcessor的bean。这个过程是通过SchedulingConfiguration类实现的。SchedulingConfiguration类是@EnableScheduling注解导入的配置类，它负责创建ScheduledAnnotationBeanPostProcessor实例。

具体代码如下：

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Import(SchedulingConfiguration.class)
@Documented
public @interface EnableScheduling {}@Configuration(proxyBeanMethods = false)
@Role(BeanDefinition.ROLE_INFRASTRUCTURE)
public class SchedulingConfiguration {@Bean(name = TaskManagementConfigUtils.SCHEDULED_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)@Role(BeanDefinition.ROLE_INFRASTRUCTURE)public ScheduledAnnotationBeanPostProcessor scheduledAnnotationProcessor() {return new ScheduledAnnotationBeanPostProcessor();}}

在SchedulingConfiguration类中，定义了一个名为scheduledAnnotationProcessor的bean。这个bean是通过scheduledAnnotationProcessor()方法创建的，该方法返回一个新的ScheduledAnnotationBeanPostProcessor实例。

同时，@Role(BeanDefinition.ROLE_INFRASTRUCTURE)注解表示这个bean是基础设施bean，通常不会被应用程序代码直接使用。

ScheduledAnnotationBeanPostProcessor类主要负责解析@Scheduled注解并创建定时任务。

以下是解析@Scheduled注解并创建定时任务的详细过程(以cron任务做介绍，其他任务流程类似)。

1.处理bean

当Spring创建bean时，ScheduledAnnotationBeanPostProcessor的postProcessAfterInitialization方法会被调用。这个方法会检查bean中的所有方法，寻找带有@Scheduled注解的方法。

	public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) {if (bean instanceof AopInfrastructureBean || bean instanceof TaskScheduler ||bean instanceof ScheduledExecutorService) {// Ignore AOP infrastructure such as scoped proxies.return bean;}Class<?> targetClass = AopProxyUtils.ultimateTargetClass(bean);if (!this.nonAnnotatedClasses.contains(targetClass) &&AnnotationUtils.isCandidateClass(targetClass, Arrays.asList(Scheduled.class, Schedules.class))) {Map<Method, Set<Scheduled>> annotatedMethods = MethodIntrospector.selectMethods(targetClass,(MethodIntrospector.MetadataLookup<Set<Scheduled>>) method -> {Set<Scheduled> scheduledAnnotations = AnnotatedElementUtils.getMergedRepeatableAnnotations(method, Scheduled.class, Schedules.class);return (!scheduledAnnotations.isEmpty() ? scheduledAnnotations : null);});if (annotatedMethods.isEmpty()) {this.nonAnnotatedClasses.add(targetClass);if (logger.isTraceEnabled()) {logger.trace("No @Scheduled annotations found on bean class: " + targetClass);}}else {// Non-empty set of methodsannotatedMethods.forEach((method, scheduledAnnotations) ->scheduledAnnotations.forEach(scheduled -> processScheduled(scheduled, method, bean)));if (logger.isTraceEnabled()) {logger.trace(annotatedMethods.size() + " @Scheduled methods processed on bean '" + beanName +"': " + annotatedMethods);}}}return bean;}

2.创建定时任务

对于每个解析到的@Scheduled注解，ScheduledAnnotationBeanPostProcessor会创建一个定时任务。

它首先获取一个TaskScheduler实例（默认为 ThreadPoolTaskScheduler ），然后使用该实例为带有@Scheduled注解的方法创建一个定时任务，任务的执行策略根据注解中的属性确定。

这一步是在processScheduled方法的另一个重载版本中完成的。

	protected void processScheduled(Scheduled scheduled, Method method, Object bean) {try {Runnable runnable = createRunnable(bean, method);boolean processedSchedule = false;String errorMessage ="Exactly one of the 'cron', 'fixedDelay(String)', or 'fixedRate(String)' attributes is required";Set<ScheduledTask> tasks = new LinkedHashSet<>(4);// Determine initial delaylong initialDelay = convertToMillis(scheduled.initialDelay(), scheduled.timeUnit());String initialDelayString = scheduled.initialDelayString();if (StringUtils.hasText(initialDelayString)) {Assert.isTrue(initialDelay < 0, "Specify 'initialDelay' or 'initialDelayString', not both");if (this.embeddedValueResolver != null) {initialDelayString = this.embeddedValueResolver.resolveStringValue(initialDelayString);}if (StringUtils.hasLength(initialDelayString)) {try {initialDelay = convertToMillis(initialDelayString, scheduled.timeUnit());}catch (RuntimeException ex) {throw new IllegalArgumentException("Invalid initialDelayString value \"" + initialDelayString + "\" - cannot parse into long");}}}// Check cron expression  // cron表达式处理String cron = scheduled.cron();if (StringUtils.hasText(cron)) {String zone = scheduled.zone();if (this.embeddedValueResolver != null) {cron = this.embeddedValueResolver.resolveStringValue(cron);zone = this.embeddedValueResolver.resolveStringValue(zone);}if (StringUtils.hasLength(cron)) {Assert.isTrue(initialDelay == -1, "'initialDelay' not supported for cron triggers");processedSchedule = true;if (!Scheduled.CRON_DISABLED.equals(cron)) {TimeZone timeZone;if (StringUtils.hasText(zone)) {timeZone = StringUtils.parseTimeZoneString(zone);}else {timeZone = TimeZone.getDefault();}tasks.add(this.registrar.scheduleCronTask(new CronTask(runnable, new CronTrigger(cron, timeZone))));}}}// At this point we don't need to differentiate between initial delay set or not anymoreif (initialDelay < 0) {initialDelay = 0;}// Check fixed delay// 固定延迟......// Check fixed rate// 固定频次......// Check whether we had any attribute setAssert.isTrue(processedSchedule, errorMessage);// Finally register the scheduled taskssynchronized (this.scheduledTasks) {Set<ScheduledTask> regTasks = this.scheduledTasks.computeIfAbsent(bean, key -> new LinkedHashSet<>(4));regTasks.addAll(tasks);}}catch (IllegalArgumentException ex) {throw new IllegalStateException("Encountered invalid @Scheduled method '" + method.getName() + "': " + ex.getMessage());}}

3.创建Runnable
createRunnable方法用于创建一个Runnable实例，它封装了带有@Scheduled注解的方法的调用。这个Runnable实例将被传递给任务调度器。

	protected Runnable createRunnable(Object target, Method method) {Assert.isTrue(method.getParameterCount() == 0, "Only no-arg methods may be annotated with @Scheduled");Method invocableMethod = AopUtils.selectInvocableMethod(method, target.getClass());return new ScheduledMethodRunnable(target, invocableMethod);}

4.创建Trigger
createTrigger方法根据@Scheduled注解的属性创建一个Trigger实例。Trigger实例决定了任务的执行策略，如固定速率、固定延迟或Cron表达式。

	public CronTrigger(String expression, ZoneId zoneId) {Assert.hasLength(expression, "Expression must not be empty");Assert.notNull(zoneId, "ZoneId must not be null");this.expression = CronExpression.parse(expression);this.zoneId = zoneId;}

5.配置调度任务

根据cron表达式对业务逻辑进行调度

public ScheduledTask scheduleCronTask(CronTask task) {ScheduledTask scheduledTask = this.unresolvedTasks.remove(task);boolean newTask = false;if (scheduledTask == null) {scheduledTask = new ScheduledTask(task);newTask = true;}if (this.taskScheduler != null) {scheduledTask.future = this.taskScheduler.schedule(task.getRunnable(), task.getTrigger());}else {addCronTask(task);this.unresolvedTasks.put(task, scheduledTask);}return (newTask ? scheduledTask : null);}

从整个流程看下来，还是很复杂的，只不过这个复杂的流程，交给了spring自身来处理，只暴露给用户一个@Scheduled注解，简单的配置一下就可以。

到这里呢，spring的对@Scheduled 注解的解析和我们在日常开发中使用 @Scheduled的方式，想必你已经很清楚了，不过通过走读源码，大概也会发现一些问题：

1.cron表达式不能动态修改，如果想要调整调度策略的话，需要修改cron表达式，并重启项目才可以。

2.调度任务使用的 调度线程池是spring中默认的，线程池的大小，队里长度，拒绝策略都是什么？如何自定义个线程池提供给spring使用？

这两个问题，我们发到下一篇文中，进一步说明。