定时任务的几种实现方式

定时任务实现的几种方式：

1、JDK自带

• （1）Timer：这是java自带的java.util.Timer类，这个类允许你调度一个java.util.TimerTask任务。使用这种方式可以让你的程序按照某一个频度执行，但不能在指定时间运行。一般用的较少。
• （2）ScheduledExecutorService：也jdk自带的一个类；是基于线程池设计的定时任务类,每个调度任务都会分配到线程池中的一个线程去执行,也就是说,任务是并发执行,互不影响。

2、Spring Task

• Spring Task：Spring3.0以后自带的task，Spring Boot提供的用于定时任务控制的注解@Scheduled注解，可以将它看成一个轻量级的Quartz，而且使用起来比Quartz简单许多。

3、第三方任务调度框架

除了使用Spring框架提供的 @Scheduled 注解和SchedulingConfigurer接口外，还有许多第三方的任务调度库可供选择。这些库通常提供了更多的功能和灵活性，以满足各种复杂的任务调度需求。以下是一些常见的第三方任务调度库：

• Quartz Scheduler：是一个功能强大且灵活的任务调度库，具有丰富的功能，如支持基于cron表达式的任务调度、集群支持、作业持久化等。它可以与Spring框架集成，并且被广泛应用于各种类型的任务调度应用程序中。
• xxl-job：是一个分布式任务调度平台，提供了可视化的任务管理界面和多种任务调度方式，如单机任务、分布式任务、定时任务等。它支持任务执行日志、任务失败重试、动态调整任务执行策略等功能。
• Elastic Job：是一个分布式任务调度框架，可以轻松实现分布式任务调度和作业执行。它提供了分布式任务执行、作业依赖关系、作业分片等功能，适用于大规模的分布式任务调度场景。
• PowerJob：是一个开源的分布式任务调度框架，由阿里巴巴集团开发并开源。PowerJob 提供了分布式、高可用的任务调度能力，支持多种任务类型，如定时任务、延时任务、流程任务等。

目录

一、JDK自带

1、使用Timer

2、使用ScheduledExecutorService

二、Spring Task

1、基础使用案例 

2、参数说明简介

3、cron表达式

（1）cron参数配置描述

（2）cron通配符描述

4、cron案例

5、实现多任务并行（默认单线程）

6、局限性（不支持年份设定）

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一、JDK自带

1、使用Timer

/*** Timer：这是java自带的java.util.Timer类** 这个类允许你调度一个java.util.TimerTask任务* 使用这种方式可以让你的程序按照某一个频度执行，但不能在指定时间运行* 【一般用的较少】*/
@Configuration
public class JDKTimerTask {@Beanpublic void test(){TimerTask timerTask = new TimerTask() {@Overridepublic void run() {System.err.println("task  run:"+ LocalDateTime.now().toLocalTime() + "\r\n线程 : " + Thread.currentThread().getName());}};Timer timer = new Timer();//安排指定的任务在指定的时间开始进行重复的固定延迟执行。这里是每3秒执行一次timer.schedule(timerTask,10,3000);}
}

执行结果

2、使用ScheduledExecutorService

/*** ScheduledExecutorService：也jdk自带的一个类；* 是基于线程池设计的定时任务类,每个调度任务都会分配到线程池中的一个线程去执行* 也就是说,任务是并发执行,互不影响。*/
@Configuration
public class ScheduledExecutorServiceTimerTask {@Beanpublic void test(){ScheduledExecutorService service = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();// 参数：1、任务体 2、首次执行的延时时间//      3、任务执行间隔 4、间隔时间单位service.scheduleAtFixedRate(()->System.out.println("task ScheduledExecutorService "+ LocalDateTime.now().toLocalTime() + "\r\n线程 : " + Thread.currentThread().getName()), 0, 3, TimeUnit.SECONDS);}
}

执行结果：

二、Spring Task

@Scheduled注解是Spring Boot提供的用于定时任务控制的注解，主要用于控制任务在某个指定时间执行，或者每隔一段时间执行

@Scheduled需要配合@EnableScheduling使用。使用时，将@Scheduled注解放在待定时的方法名上方，将 @EnableScheduling放在项目主启动类类名上方。@Scheduled主要有三种配置执行时间的方式：cron、fixedRate 和 fixedDelay。

注意：@Scheduled是不支持年份设置，spring quartz支持

1、基础使用案例 

（1）主启动类增加注解@EnableScheduling：表明开启定时任务 

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.scheduling.annotation.EnableScheduling;@SpringBootApplication
@EnableScheduling //开启定时任务注解
public class TimedTaskDemoApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(TimedTaskDemoApplication.class, args);}}

（2）定时任务执行方法上增加注解@Scheduled：表明该方法为定时任务需要执行的内容 

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.scheduling.annotation.Scheduled;
import org.springframework.stereotype.Component;
import java.util.Date;@Component
@Slf4j
public class TaskDemo {//    @Scheduled(cron = "0 0 4 ? * SAT")//每周六凌晨4:00@Scheduled(cron = "* * * * * *")//每秒执行一次private void doTask(){log.info("执行定时任务：" + new Date());}
}

2、参数说明简介

参数	说明
cron	任务执行的cron表达式
zone	cron表达时解析使用的时区，默认为服务器的本地时区。 使用java.util.TimeZone#getTimeZone(String)方法解析	GMT-8:00
fixedRate	固定速率 上一次任务执行开始到下一次执行开始的间隔时间固定，单位为ms。 若在调度任务执行时,上一次任务还未执行完毕,会加入worker队列,等待上一次执行完成后，马上执行下一次任务	1000
fixedRateString	与fixedRate一致，只是间隔时间使用java.time.Duration#parse解析	1000或PT1S
fixedDelay	固定延迟 上一次任务执行结束到下一次执行开始的间隔时间固定，单位为ms。	1000
fixedDelayString	与fixedDelay一致，只是间隔时间使用java.time.Duration#parse解析	1000或PT1S
initialDelay	首次延迟多长时间后执行，单位ms。 之后按照fixedRate、fixedRateString、fixedDelay、fixedDelayString指定的规则执行，需要指定其中一个规则。 注意：不能和cron一起使用	1000
initialDelayString	与initialDelay 一致，只是间隔时间使用java.time.Duration#parse解析	1000或PT1S

关于 fixedRate 和 fixedDelay的区别：

fixedRate 的间隔时间是上次任务开始后，开始计算时间间隔，达到指定时间间隔后，开始执行下一次任务

fixedDelay 的间隔时间是上次任务结束后，开始计算时间间隔，达到指定时间间隔后，开始执行下一次任务

例如：当一个任务需要统计大量数据，并根据不用用户生成不同文件报表，并将生成的报表推送到相应的用户下，该任务有补充机制。在执行该任务时，将使用大量时间时，此时使用 fixedRate 就会造成工作队列长时间堆积，同时，如果使用 fixedRate 的话，与 cron 的作用高度重合，基本可以用 cron 表达式替代，这个情况下，使用 fixedDelay 效果更好，这是在一个任务结束后，再次执行该任务进行重试，直到所有用户都拿到相应的文件。

3、cron表达式

 cron是@Scheduled的一个参数，是一个字符串，以空格隔开

@Scheduled(cron = "{秒数} {分钟} {小时} {日期} {月份} {星期}")

（1）cron参数配置描述

单位	允许值	允许通配符
秒	0-59	,  -  *  /
分钟	0-59	,  -  *  /
小时	0-23	,  -  *  /
日期	1-31	,  -  *  /  ?  L  W
月份	1-12或JAN-DEC(大小写均可)	,  -  *  /  ?
星期	1-7或SUN-SAT(大小写均可) 注：星期日为每周第一天，所以1-7表示周末到周六	,  -  *  /  ?  L  #

（2）cron通配符描述

符号	含义
*	所有值,在秒字段上表示每秒执行,在月字段上表示每月执行
？	不指定值，不需要关心当前指定的字段的值，比如每天都执行但不需要关心周几就可以把周的字段设为?
-	区间或者范围,如秒的0-2 ,表示0秒、1秒、2秒都会触发
,	指定值，比如在0秒、20秒、25秒触发,可以把秒的字段设为0,20,25
/	递增触发,比如秒的字段上设0/3 ,表示从第0秒开始,每隔3秒触发
L	最后，只允许在日字段或周字段上,在日字段上使用L表示当月最后一天,在周字段上使用3L表示该月最后一个周二
W	只允许用在日字段上,表示距离最近的该日的工作日,工作日指的是周一至周五
#	只允许在周字段上，表示每月的第几个周几，如2#3 , 每月的第3个周二

说明： 

在子表达式(分钟)里的“0/15”表示从第0分钟开始，每15分钟

在子表达式(分钟)里的“3/20”表示从第3分钟开始，每20分钟(它和“3，23，43”)的含义一样

“？”字符仅被用于天(月)和天(星期)两个子表达式，表示不指定值

当2个子表达式其中之一被指定了值以后，为了避免冲突，需要将另一个子表达式的值设为“？”

“L” 字符仅被用于天(月)和天(星期)两个子表达式，它是单词“last”的缩写

但是它在两个子表达式里的含义是不同的。

在天(月)子表达式中，“L”表示一个月的最后一天

在天(星期)自表达式中，“L”表示一个星期的最后一天，也就是SAT

如果在“L”前有具体的内容，它就具有其他的含义了

例如：“6L”表示这个月的倒数第６天，“ＦＲＩＬ”表示这个月的最一个星期五

注意：在使用“L”参数时，不要指定列表或范围，因为这会导致问题

4、cron案例

"0 0 10,14,16 * * ?" 每天上午10点，下午2点，4点"0 0/30 9-17 * * ?" 朝九晚五工作时间内每半小时"0 0 12 ? * WED" 表示每个星期三中午12点"0 0 12 * * ?" 每天中午12点触发"0 15 10 ? * *" 每天上午10:15触发"0 15 10 * * ?" 每天上午10:15触发"0 15 10 * * ? *" 每天上午10:15触发"0 15 10 * * ? 2005" 2005年的每天上午10:15触发"0 * 14 * * ?" 在每天下午2点到下午2:59期间的每1分钟触发"0 0/5 14 * * ?" 在每天下午2点到下午2:55期间的每5分钟触发"0 0/5 14,18 * * ?" 在每天下午2点到2:55期间和下午6点到6:55期间的每5分钟触发"0 0-5 14 * * ?" 在每天下午2点到下午2:05期间的每1分钟触发"0 10,44 14 ? 3 WED" 每年三月的星期三的下午2:10和2:44触发"0 15 10 ? * MON-FRI" 周一至周五的上午10:15触发"0 15 10 15 * ?" 每月15日上午10:15触发"0 15 10 L * ?" 每月最后一日的上午10:15触发"0 15 10 ? * 6L" 每月的最后一个星期五上午10:15触发"0 15 10 ? * 6#3" 每月的第三个星期五上午10:15触发

5、实现多任务并行（默认单线程）

默认情况下如果存在多个定时任务方法是单线程同步执行

验证代码：创建两个定时任务，其中一个睡眠3秒钟

@Component
@Slf4j
public class TaskDemo {@Scheduled(cron = "* * * * * *")//每秒执行一次private void doTask(){try {Thread.sleep(3000);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}log.info("执行定时任务1：" + new Date());}@Scheduled(cron = "* * * * * *")//每秒执行一次private void doTask2(){log.info("执行定时任务【2】：" + new Date());}
}

单线程验证结果：从执行时间和线程名可以看出两个定时任务是单线程，使用的是同一个线程执行的

增加配置类：异步任务配置类进行线程池的设置

import org.springframework.aop.interceptor.AsyncUncaughtExceptionHandler;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.scheduling.annotation.AsyncConfigurer;
import org.springframework.scheduling.annotation.SchedulingConfigurer;
import org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskScheduler;
import org.springframework.scheduling.config.ScheduledTaskRegistrar;import java.util.concurrent.Executor;/*** 异步任务配置类* 需要实现SchedulingConfigurer接口* 需要实现AsyncConfigurer接口*/
@Configuration
public class AsynTaskConfig implements AsyncConfigurer,SchedulingConfigurer {// 定义池子的容量private static final int CRON_POOL_SIZE = 10;// 注册定时任务线程池@Beanpublic ThreadPoolTaskScheduler getThreadPoolTaskScheduler() {ThreadPoolTaskScheduler threadPoolTaskScheduler = new ThreadPoolTaskScheduler();// 初始化线程池threadPoolTaskScheduler.initialize();// 设置池子容量threadPoolTaskScheduler.setPoolSize(CRON_POOL_SIZE);return threadPoolTaskScheduler;}@Overridepublic void configureTasks(ScheduledTaskRegistrar taskRegistrar) {taskRegistrar.setTaskScheduler(getThreadPoolTaskScheduler());}//重写AsyncConfigurer的两个方法（异步的配置）@Overridepublic Executor getAsyncExecutor() {return AsyncConfigurer.super.getAsyncExecutor();}@Overridepublic AsyncUncaughtExceptionHandler getAsyncUncaughtExceptionHandler() {return AsyncConfigurer.super.getAsyncUncaughtExceptionHandler();}
}

异步多线程验证结果：从执行时间和线程名可以看出两个定时任务是多线程

6、局限性（不支持年份设定）

@Scheduled 的 cron 无法指定执行的年份

spring taks 不支持年位定时，它毕竟不是quartz,只是简单的定时框架，比起jdk Timer就加入了线程池而以.

一旦制定到年份，会存在问题，启动项目的时候，会一直报一个错误，大概的意思是你的定时任务将永远不会被执行，导致项目一直启动不了。

错误场景一：年份设置在第7位时报错，cron只支持到六位

错误场景二：年份设置在第6位时报错，cron第六位表示星期，内容范围只支持1-7