java定时任务的实现方式

时间：2022-11-13 07:50:27

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本文列举常见的java定时任务实现方式，并做一定比较。

1. 循环内部sleep实现周期执行

创建一个thread，run() while循环里sleep()来实现周期性执行; 简单粗暴，作为一个初学者很容易想到。

public class Task1 {
    public static void main(String[] args) {
        // run in a second
        final long timeInterval = 1000;
        Runnable runnable = new Runnable() {
            public void run() {
                while (true) {
                    System.out.println("Hello !!");
                    // 使用线程休眠来实现周期执行,
                    try {
                        Thread.sleep(timeInterval);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        };
        Thread thread = new Thread(runnable);
        thread.start();
    }
}

2. 使用Timer类调度TimerTask任务

改进：当启动和去取消任务时可以控制; 第一次执行任务时可以指定你想要的delay时间
不足：

  • Timer的调度是基于绝对时间的，所以当系统时间改变时会影响Timer。
  • Timer只有一个工作线程，所以当一个任务执行时间很长的时候，会影响后续任务的调度。
    而ScheduledThreadPoolExecutor通过线程池的方式配置更灵活。
  • 如果任务抛出了一个未检查的异常，将会导致Timer的工作线程被终止，使Timer无法在继续运行。
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;

public class HelperTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 具体任务。
        TimerTask task = new TimerTask() {
            @Override
            public void run() {
                // task to run goes here
                System.out.println("Hello !!!");
            }
        };

        // Timer类可以调度任务。 Timer实例可以调度多任务，它是线程安全的。
        Timer timer = new Timer();
        long delay = 0;
        long intevalPeriod = 1 * 1000;
        // schedules the task to be run in an interval
        timer.scheduleAtFixedRate(task, delay, intevalPeriod);
    }
}

3. 使用j.u.c.ScheduledExecutorService定时任务接口

  1. 相比于Timer的单线程，它是通过线程池的方式来执行任务的
  2. 可以灵活的设定第一次执行任务delay时间
  3. 提供了良好的约定，以便设定执行的时间间隔
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class Task3 {
    public static void main(String[] args) {


        ScheduledExecutorService service = new ScheduledThreadPoolExecutor(1);

        // 初始化延迟0ms开始执行，每隔200ms重新执行一次任务。
                ScheduledExecutorService  pool = new ScheduledThreadPoolExecutor(1);
                pool.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                    // task to run goes here
                System.out.println("Hello !");
                    }
                }, 0, 200L, TimeUnit.MILLISECONDS);
}

实现类使用的是ScheduledThreadPoolExecutor。该类继承自ThreadPoolExecutor read more，阻塞队列使用的是DelayedWorkQueue，是ScheduledThreadPoolExecutor的内部类。

java定时任务的实现方式

ScheduledExecutorService接口方法说明：
java定时任务的实现方式

其中scheduleAtFixedRate和scheduleWithFixedDelay在实现定时程序时比较方便。

  • scheduleAtFixedRate(runnable, 0, 200L, TimeUnit.MILLISECONDS) 按指定周期执行某个任务
    初始化延迟0ms开始执行，每隔200ms重新执行一次任务。

  • scheduleWithFixedDelay(runnable, 0, 200L, TimeUnit.MILLISECONDS) 按指定间隔执行某个任务
    初始化时延时0ms开始执行，下次执行时间是（本次执行结束 + 延迟200ms）后开始执行。

  • schedule(Runnable command, long delay, TimeUnit unit) 在delay延时后执行一次性任务

备注：对于scheduleAtFixedRate，实际上如果当前线程阻塞执行时间t > 设置的间隔时间period，下次是在t时间后执行，并非period时间后立即开始。

ScheduledExecutorService的spring配置

>> spring.xml

    <bean id="gkHeartBeatScheduler" class="org.springframework.scheduling.concurrent.ScheduledExecutorFactoryBean">
        <property name="poolSize" value="4"/>
        <property name="threadNamePrefix" value="gkHeartBeat"/>
    </bean>

>> xxx.java
    @Autowired
    @Qualifier("gkHeartBeatScheduler")
    ScheduledExecutorService scheduledExecutorService;

    scheduledExecutorService.scheduleAtFixedRate(
                new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        System.out.println("do sth");
                    }
                }, 1l, 2l, TimeUnit.SECONDS);

spring ScheduledExecutorFactoryBean内部同样使用的ScheduledThreadPoolExecutor，并对其做了包装处理。

java定时任务的实现方式

public class ScheduledExecutorFactoryBean extends ExecutorConfigurationSupport implements FactoryBean<ScheduledExecutorService>

4. @Sheduled注解方式

@Sheduled内部也使用了ScheduledThreadPoolExecutor。具体源代码可参见：spring-context包中的ScheduledAnnotationBeanPostProcessor。

用法就很简单了，举例：

  1. pom文件引入spring-context依赖
  2. 使用注解方式配置定时任务即可
import org.springframework.scheduling.annotation.EnableScheduling;
import org.springframework.scheduling.annotation.Scheduled;
import org.springframework.stereotype.Component;
 
@Component
@EnableScheduling
public class ScheduledAnnotationDemo {

    // @Scheduled和触发器元素一起添加到方法上.

    @Scheduled(fixedDelay=5000)
    public void doSomething() {
        System.out.println("like scheduleWithFixedDelay");          
    }
    @Scheduled(fixedRate=5000)
    public void doSomething() {
        System.out.println("like scheduleAtFixedRate");        
    }
    // fixed-delay、fixed-rate任务都可以设置初始delay。
    @Scheduled(initialDelay=1000, fixedRate=5000)
    public void doSomething() {
        // something that should execute periodically
    }

    // 也支持cron表达式
    @Scheduled(cron = "0/5 * * * * ?")
    public void doSomething() {
        // something that should execute on weekdays only
        System.out.println("5s执行一次");    
    }
    //cron举例:(秒 - 分 - 时 - 日 - 月- 星期)
    //    */5 * * * * ?     每隔5秒执行一次      
    //    0 */1 * * * ?     每隔1分钟执行一次  
    //    0 0 1 * * ?       每天1点执行一次 
    //    0 0 1 1 * ?       每月1号1点执行一次
    //    0 0 1 L * ?       每月最后一天1点执行一次
    //    0 0 1 ? * L       每周星期天1点执行一次
}

上面使用@EnableScheduling的方式启动定时任务，等价于在spring xml中配置<task:annotation-driven />元素。

5. 开源任务调度框架Quartz

Quartz , 功能强大的任务调度库。适用于具有更复杂调度要求的场景。
提供了对持久化任务调度信息、事务、分布式的支持。与spring无缝对接。

参见：quartz调度基础: Job/Trigger/Schedule.

6. 小结

  • 使用ScheduledThreadPoolExecutor完成简单定时任务，是比较理想和常用的实现方式。书写时更容易理解其过程实现。
  • 也可以用@Sheduled注解的形式，更加轻量化，看起来更简洁。
  • 对复杂的任务调度，可以使用Quartz框架。

参考：
@Scheduled-vs-Quartz
Task Execution and Scheduling

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