详解免费开源的DotNet任务调度组件Quartz.NET（.NET组件介绍之五）

很多的软件项目中都会使用到定时任务、定时轮询数据库同步，定时邮件通知等功能。.NET Framework具有“内置”定时器功能，通过System.Timers.Timer类。在使用Timer类需要面对的问题：计时器没有持久化机制；计时器具有不灵活的计划（仅能设置开始时间和重复间隔，没有基于日期，时间等）；计时器不使用线程池（每个定时器一个线程）；计时器没有真正的管理方案 - 你必须编写自己的机制，以便能够记住，组织和检索任务的名称等。

如果需要在.NET实现定时器的功能，可以尝试使用以下这款开源免费的组件Quartz.Net组件。目前Quartz.NET版本为3.0，修改了原来的一些问题：修复由于线程本地存储而不能与AdoJobStore协同工作的调度器信令；线程局部状态完全删除；quartz.serializer.type是必需的，即使非序列化RAMJobStore正在使用；JSON序列化错误地称为序列化回调。

一.Quart.NET概述： 

Quartz是一个作业调度系统，可以与任何其他软件系统集成或一起使用。作业调度程序是一个系统，负责在执行预处理程序时执行（或通知）其他软件组件 - 确定（调度）时间到达。Quartz是非常灵活的，并且包含多个使用范例，可以单独使用或一起使用，以实现您所需的行为，并使您能够以您的项目看起来最“自然”的方式编写代码。组件的使用非常轻便，并且需要非常少的设置/配置 - 如果您的需求相对基础，它实际上可以使用“开箱即用”。Quartz是容错的，并且可以在系统重新启动之间保留（记住）您的预定作业。尽管Quartz对于在给定的时间表上简单地运行某些系统进程非常有用，但当您学习如何使用Quartz来驱动应用程序的业务流程时，Quartz的全部潜能可以实现。

 Quartz是作为一个小的动态链接库（.dll文件）分发的，它包含所有的核心Quartz功能。 此功能的主要接口（API）是调度程序接口。 它提供简单的操作，如调度/非调度作业，启动/停止/暂停调度程序。如果你想安排你自己的软件组件执行，他们必须实现简单的Job接口，它包含方法execute（）。 如果希望在计划的触发时间到达时通知组件，则组件应实现TriggerListener或JobListener接口。主要的Quartz'进程'可以在您自己的应用程序或独立应用程序（使用远程接口）中启动和运行。

二.Quartz.NET主体类和方法解析：

1.StdSchedulerFactory类：创建QuartzScheduler实例。

/// <summary>
  /// 返回此工厂生成的调度程序的句柄。
  /// </summary>
  /// <remarks>
  ///如果<see cref =“Initialize（）”/>方法之一没有先前调用，然后是默认（no-arg）<see cref =“Initialize（）”/>方法将被这个方法调用。
  /// </remarks>
  public virtual IScheduler GetScheduler()
  {
    if (cfg == null)
    {
      Initialize();
    }

    SchedulerRepository schedRep = SchedulerRepository.Instance;

    IScheduler sched = schedRep.Lookup(SchedulerName);

    if (sched != null)
    {
      if (sched.IsShutdown)
      {
        schedRep.Remove(SchedulerName);
      }
      else
      {
        return sched;
      }
    }

    sched = Instantiate();

    return sched;
  }

public interface ISchedulerFactory
  {
    /// <summary>
    /// Returns handles to all known Schedulers (made by any SchedulerFactory
    /// within this app domain.).
    /// </summary>
    ICollection<IScheduler> AllSchedulers { get; }

    /// <summary>
    /// Returns a client-usable handle to a <see cref="IScheduler" />.
    /// </summary>
    IScheduler GetScheduler();

    /// <summary>
    /// Returns a handle to the Scheduler with the given name, if it exists.
    /// </summary>
    IScheduler GetScheduler(string schedName);
  }

2.JobDetailImpl：传递给定作业实例的详细信息属性。

/// <summary>
    /// 获取或设置与<see cref =“IJob”/>相关联的<see cref =“JobDataMap”/>。
    /// </summary>
    public virtual JobDataMap JobDataMap
    {
      get
      {
        if (jobDataMap == null)
        {
          jobDataMap = new JobDataMap();
        }
        return jobDataMap;
      }

      set { jobDataMap = value; }
    }

3.JobKey：键由名称和组组成，名称必须是唯一的，在组内。 如果只指定一个组，则默认组将使用名称。

[Serializable]
public sealed class JobKey : Key<JobKey>
{
  public JobKey(string name) : base(name, null)
  {
  }

  public JobKey(string name, string group) : base(name, group)
  {
  }

  public static JobKey Create(string name)
  {
    return new JobKey(name, null);
  }

  public static JobKey Create(string name, string group)
  {
    return new JobKey(name, group);
  }
}

4.StdSchedulerFactory.Initialize():

/// <summary>
    /// 使用初始化<see cref =“ISchedulerFactory”/>
     ///给定键值集合对象的内容。
    /// </summary>
    public virtual void Initialize(NameValueCollection props)
    {
      cfg = new PropertiesParser(props);
      ValidateConfiguration();
    }

    protected virtual void ValidateConfiguration()
    {
      if (!cfg.GetBooleanProperty(PropertyCheckConfiguration, true))
      {
        // should not validate
        return;
      }

      // determine currently supported configuration keys via reflection
      List<string> supportedKeys = new List<string>();
      List<FieldInfo> fields = new List<FieldInfo>(GetType().GetFields(BindingFlags.Static | BindingFlags.Public | BindingFlags.FlattenHierarchy));
      // choose constant string fields
      fields = fields.FindAll(field => field.FieldType == typeof (string));

      // read value from each field
      foreach (FieldInfo field in fields)
      {
        string value = (string) field.GetValue(null);
        if (value != null && value.StartsWith(ConfigurationKeyPrefix) && value != ConfigurationKeyPrefix)
        {
          supportedKeys.Add(value);
        }
      }

      // now check against allowed
      foreach (string configurationKey in cfg.UnderlyingProperties.AllKeys)
      {
        if (!configurationKey.StartsWith(ConfigurationKeyPrefix) || configurationKey.StartsWith(ConfigurationKeyPrefixServer))
        {
          // don't bother if truly unknown property
          continue;
        }

        bool isMatch = false;
        foreach (string supportedKey in supportedKeys)
        {
          if (configurationKey.StartsWith(supportedKey, StringComparison.InvariantCulture))
          {
            isMatch = true;
            break;
          }
        }
        if (!isMatch)
        {
          throw new SchedulerConfigException("Unknown configuration property '" + configurationKey + "'");
        }
      }

    }

三.Quartz.NET的基本应用：

 下面提供一些较为通用的任务处理代码：

1.任务处理帮助类：

/// <summary>
 /// 任务处理帮助类
 /// </summary>
 public class QuartzHelper
 {
   public QuartzHelper() { }

   public QuartzHelper(string quartzServer, string quartzPort)
   {
     Server = quartzServer;
     Port = quartzPort;
   }

   /// <summary>
   /// 锁对象
   /// </summary>
   private static readonly object Obj = new object();

   /// <summary>
   /// 方案
   /// </summary>
   private const string Scheme = "tcp";

   /// <summary>
   /// 服务器的地址
   /// </summary>
   public static string Server { get; set; }

   /// <summary>
   /// 服务器的端口
   /// </summary>
   public static string Port { get; set; }

   /// <summary>
   /// 缓存任务所在程序集信息
   /// </summary>
   private static readonly Dictionary<string, Assembly> AssemblyDict = new Dictionary<string, Assembly>();

   /// <summary>
   /// 程序调度
   /// </summary>
   private static IScheduler _scheduler;

   /// <summary>
   /// 初始化任务调度对象
   /// </summary>
   public static void InitScheduler()
   {
     try
     {
       lock (Obj)
       {
         if (_scheduler != null) return;
         //配置文件的方式，配置quartz实例
         ISchedulerFactory schedulerFactory = new StdSchedulerFactory();
         _scheduler = schedulerFactory.GetScheduler();
       }
     }
     catch (Exception ex)
     {
       throw new Exception(ex.Message);
     }
   }

   /// <summary>
   /// 启用任务调度
   /// 启动调度时会把任务表中状态为“执行中”的任务加入到任务调度队列中
   /// </summary>
   public static void StartScheduler()
   {
     try
     {
       if (_scheduler.IsStarted) return;
       //添加全局监听
       _scheduler.ListenerManager.AddTriggerListener(new CustomTriggerListener(), GroupMatcher<TriggerKey>.AnyGroup());
       _scheduler.Start();

       //获取所有执行中的任务
       List<TaskModel> listTask = TaskHelper.GetAllTaskList().ToList();

       if (listTask.Count > 0)
       {
         foreach (TaskModel taskUtil in listTask)
         {
           try
           {
             ScheduleJob(taskUtil);
           }
           catch (Exception e)
           {
            throw new Exception(taskUtil.TaskName,e);
           }
         }
       }
     }
     catch (Exception ex)
     {
       throw new Exception(ex.Message);
     }
   }

   /// <summary>
   /// 启用任务
   /// <param name="task">任务信息</param>
   /// <param name="isDeleteOldTask">是否删除原有任务</param>
   /// <returns>返回任务trigger</returns>
   /// </summary>
   public static void ScheduleJob(TaskModel task, bool isDeleteOldTask = false)
   {
     if (isDeleteOldTask)
     {
       //先删除现有已存在任务
       DeleteJob(task.TaskID.ToString());
     }
     //验证是否正确的Cron表达式
     if (ValidExpression(task.CronExpressionString))
     {
       IJobDetail job = new JobDetailImpl(task.TaskID.ToString(), GetClassInfo(task.AssemblyName, task.ClassName));
       //添加任务执行参数
       job.JobDataMap.Add("TaskParam", task.TaskParam);

       CronTriggerImpl trigger = new CronTriggerImpl
       {
         CronExpressionString = task.CronExpressionString,
         Name = task.TaskID.ToString(),
         Description = task.TaskName
       };
       _scheduler.ScheduleJob(job, trigger);
       if (task.Status == TaskStatus.STOP)
       {
         JobKey jk = new JobKey(task.TaskID.ToString());
         _scheduler.PauseJob(jk);
       }
       else
       {
         List<DateTime> list = GetNextFireTime(task.CronExpressionString, 5);
         foreach (var time in list)
         {
           LogHelper.WriteLog(time.ToString(CultureInfo.InvariantCulture));
         }
       }
     }
     else
     {
       throw new Exception(task.CronExpressionString + "不是正确的Cron表达式,无法启动该任务!");
     }
   }


   /// <summary>
   /// 初始化 远程Quartz服务器中的，各个Scheduler实例。
   /// 提供给远程管理端的后台，用户获取Scheduler实例的信息。
   /// </summary>
   public static void InitRemoteScheduler()
   {
     try
     {
       NameValueCollection properties = new NameValueCollection
       {
         ["quartz.scheduler.instanceName"] = "ExampleQuartzScheduler",
         ["quartz.scheduler.proxy"] = "true",
         ["quartz.scheduler.proxy.address"] =string.Format("{0}://{1}:{2}/QuartzScheduler", Scheme, Server, Port)
       };

       ISchedulerFactory sf = new StdSchedulerFactory(properties);

       _scheduler = sf.GetScheduler();
     }
     catch (Exception ex)
     {
       throw new Exception(ex.StackTrace);
     }
   }

   /// <summary>
   /// 删除现有任务
   /// </summary>
   /// <param name="jobKey"></param>
   public static void DeleteJob(string jobKey)
   {
     try
     {
       JobKey jk = new JobKey(jobKey);
       if (_scheduler.CheckExists(jk))
       {
         //任务已经存在则删除
         _scheduler.DeleteJob(jk);

       }
     }
     catch (Exception ex)
     {
       throw new Exception(ex.Message);
     }
   }



   /// <summary>
   /// 暂停任务
   /// </summary>
   /// <param name="jobKey"></param>
   public static void PauseJob(string jobKey)
   {
     try
     {
       JobKey jk = new JobKey(jobKey);
       if (_scheduler.CheckExists(jk))
       {
         //任务已经存在则暂停任务
         _scheduler.PauseJob(jk);
       }
     }
     catch (Exception ex)
     {
       throw new Exception(ex.Message);
     }
   }

   /// <summary>
   /// 恢复运行暂停的任务
   /// </summary>
   /// <param name="jobKey">任务key</param>
   public static void ResumeJob(string jobKey)
   {
     try
     {
       JobKey jk = new JobKey(jobKey);
       if (_scheduler.CheckExists(jk))
       {
         //任务已经存在则暂停任务
         _scheduler.ResumeJob(jk);
       }
     }
     catch (Exception ex)
     {
      throw new Exception(ex.Message);
     }
   }

   /// <summary>
   /// 获取类的属性、方法
   /// </summary>
   /// <param name="assemblyName">程序集</param>
   /// <param name="className">类名</param>
   private static Type GetClassInfo(string assemblyName, string className)
   {
     try
     {
       assemblyName = FileHelper.GetAbsolutePath(assemblyName + ".dll");
       Assembly assembly = null;
       if (!AssemblyDict.TryGetValue(assemblyName, out assembly))
       {
         assembly = Assembly.LoadFrom(assemblyName);
         AssemblyDict[assemblyName] = assembly;
       }
       Type type = assembly.GetType(className, true, true);
       return type;
     }
     catch (Exception ex)
     {
       throw new Exception(ex.Message);
     }
   }

   /// <summary>
   /// 停止任务调度
   /// </summary>
   public static void StopSchedule()
   {
     try
     {
       //判断调度是否已经关闭
       if (!_scheduler.IsShutdown)
       {
         //等待任务运行完成
         _scheduler.Shutdown(true);
       }
     }
     catch (Exception ex)
     {
       throw new Exception(ex.Message);
     }
   }

   /// <summary>
   /// 校验字符串是否为正确的Cron表达式
   /// </summary>
   /// <param name="cronExpression">带校验表达式</param>
   /// <returns></returns>
   public static bool ValidExpression(string cronExpression)
   {
     return CronExpression.IsValidExpression(cronExpression);
   }

   /// <summary>
   /// 获取任务在未来周期内哪些时间会运行
   /// </summary>
   /// <param name="CronExpressionString">Cron表达式</param>
   /// <param name="numTimes">运行次数</param>
   /// <returns>运行时间段</returns>
   public static List<DateTime> GetNextFireTime(string CronExpressionString, int numTimes)
   {
     if (numTimes < 0)
     {
       throw new Exception("参数numTimes值大于等于0");
     }
     //时间表达式
     ITrigger trigger = TriggerBuilder.Create().WithCronSchedule(CronExpressionString).Build();
     IList<DateTimeOffset> dates = TriggerUtils.ComputeFireTimes(trigger as IOperableTrigger, null, numTimes);
     List<DateTime> list = new List<DateTime>();
     foreach (DateTimeOffset dtf in dates)
     {
       list.Add(TimeZoneInfo.ConvertTimeFromUtc(dtf.DateTime, TimeZoneInfo.Local));
     }
     return list;
   }


   public static object CurrentTaskList()
   {
     throw new NotImplementedException();
   }

   /// <summary>
   /// 获取当前执行的Task 对象
   /// </summary>
   /// <param name="context"></param>
   /// <returns></returns>
   public static TaskModel GetTaskDetail(IJobExecutionContext context)
   {
     TaskModel task = new TaskModel();

     if (context != null)
     {

       task.TaskID = Guid.Parse(context.Trigger.Key.Name);
       task.TaskName = context.Trigger.Description;
       task.RecentRunTime = DateTime.Now;
       task.TaskParam = context.JobDetail.JobDataMap.Get("TaskParam") != null ? context.JobDetail.JobDataMap.Get("TaskParam").ToString() : "";
     }
     return task;
   }
 }

2.设置执行中的任务：

public class TaskBll
  {
    private readonly TaskDAL _dal = new TaskDAL();

    /// <summary>
    /// 获取任务列表
    /// </summary>
    /// <param name="pageIndex"></param>
    /// <param name="pageSize"></param>
    /// <returns></returns>
    public PageOf<TaskModel> GetTaskList(int pageIndex, int pageSize)
    {
      return _dal.GetTaskList(pageIndex, pageSize);
    }

    /// <summary>
    /// 读取数据库中全部的任务
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    public List<TaskModel> GetAllTaskList()
    {
      return _dal.GetAllTaskList();
    }

    /// <summary>
    ///
    /// </summary>
    /// <param name="taskId"></param>
    /// <returns></returns>
    public TaskModel GetById(string taskId)
    {
      throw new NotImplementedException();
    }

    /// <summary>
    /// 删除任务
    /// </summary>
    /// <param name="taskId"></param>
    /// <returns></returns>
    public bool DeleteById(string taskId)
    {
      return _dal.UpdateTaskStatus(taskId, -1);
    }

    /// <summary>
    /// 修改任务
    /// </summary>
    /// <param name="taskId"></param>
    /// <param name="status"></param>
    /// <returns></returns>
    public bool UpdateTaskStatus(string taskId, int status)
    {
      return _dal.UpdateTaskStatus(taskId, status);
    }

    /// <summary>
    /// 修改任务的下次启动时间
    /// </summary>
    /// <param name="taskId"></param>
    /// <param name="nextFireTime"></param>
    /// <returns></returns>
    public bool UpdateNextFireTime(string taskId, DateTime nextFireTime)
    {
      return _dal.UpdateNextFireTime(taskId, nextFireTime);
    }

    /// <summary>
    /// 根据任务Id 修改 上次运行时间
    /// </summary>
    /// <param name="taskId"></param>
    /// <param name="recentRunTime"></param>
    /// <returns></returns>
    public bool UpdateRecentRunTime(string taskId, DateTime recentRunTime)
    {
      return _dal.UpdateRecentRunTime(taskId, recentRunTime);
    }

    /// <summary>
    /// 根据任务Id 获取任务
    /// </summary>
    /// <param name="taskId"></param>
    /// <returns></returns>
    public TaskModel GetTaskById(string taskId)
    {
      return _dal.GetTaskById(taskId);
    }

    /// <summary>
    /// 添加任务
    /// </summary>
    /// <param name="task"></param>
    /// <returns></returns>
    public bool Add(TaskModel task)
    {
      return _dal.Add(task);
    }

    /// <summary>
    /// 修改任务
    /// </summary>
    /// <param name="task"></param>
    /// <returns></returns>
    public bool Edit(TaskModel task)
    {
      return _dal.Edit(task);
    }
  }

3.任务实体：

/// <summary>
  /// 任务实体
  /// </summary>
  public class TaskModel
  {
    /// <summary>
    /// 任务ID
    /// </summary>
    public Guid TaskID { get; set; }

    /// <summary>
    /// 任务名称
    /// </summary>
    public string TaskName { get; set; }

    /// <summary>
    /// 任务执行参数
    /// </summary>
    public string TaskParam { get; set; }

    /// <summary>
    /// 运行频率设置
    /// </summary>
    public string CronExpressionString { get; set; }

    /// <summary>
    /// 任务运频率中文说明
    /// </summary>
    public string CronRemark { get; set; }

    /// <summary>
    /// 任务所在DLL对应的程序集名称
    /// </summary>
    public string AssemblyName { get; set; }

    /// <summary>
    /// 任务所在类
    /// </summary>
    public string ClassName { get; set; }

    public TaskStatus Status { get; set; }

    /// <summary>
    /// 任务创建时间
    /// </summary>
    public DateTime? CreatedTime { get; set; }

    /// <summary>
    /// 任务修改时间
    /// </summary>
    public DateTime? ModifyTime { get; set; }

    /// <summary>
    /// 任务最近运行时间
    /// </summary>
    public DateTime? RecentRunTime { get; set; }

    /// <summary>
    /// 任务下次运行时间
    /// </summary>
    public DateTime? NextFireTime { get; set; }

    /// <summary>
    /// 任务备注
    /// </summary>
    public string Remark { get; set; }

    /// <summary>
    /// 是否删除
    /// </summary>
    public int IsDelete { get; set; }
  }

 4.配置文件：

# You can configure your scheduler in either <quartz> configuration section
# or in quartz properties file
# Configuration section has precedence

quartz.scheduler.instanceName = ExampleQuartzScheduler

# configure thread pool info
quartz.threadPool.type = Quartz.Simpl.SimpleThreadPool, Quartz
quartz.threadPool.threadCount = 10
quartz.threadPool.threadPriority = Normal

# job initialization plugin handles our xml reading, without it defaults are used
# quartz.plugin.xml.type = Quartz.Plugin.Xml.XMLSchedulingDataProcessorPlugin, Quartz
# quartz.plugin.xml.fileNames = ~/quartz_jobs.xml

# export this server to remoting context
quartz.scheduler.exporter.type = Quartz.Simpl.RemotingSchedulerExporter, Quartz
quartz.scheduler.exporter.port = 555
quartz.scheduler.exporter.bindName = QuartzScheduler
quartz.scheduler.exporter.channelType = tcp
quartz.scheduler.exporter.channelName = httpQuartz

四.总结：

 在项目中比较多的使用到定时任务的功能，今天的介绍的组件可以很好的完成一些定时任务的要求。这篇文章主要是作为引子，简单的介绍了组件的背景和组件的使用方式，如果项目中需要使用，可以进行更加深入的了解。

原文链接：http://www.cnblogs.com/pengze0902/p/6128558.html