從零搭建開發腳手架 基于Spring Task實現動態管理任務
本文轉載自微信公眾號「Java大廠面試官」，作者laker。轉載本文請聯系Java大廠面試官公眾號。
什么是定時任務
定時任務是指調度程序在指定的時間或周期觸發執行的任務，常用場景如下：
- 定時發短信
- 定時變更數據
- 定時統計數據
- 定時修改狀態
- 定時開始活動等
常見幾種JAVA實現方式
Timer
簡介：Timer 是 Jdk自帶的定時任務執行類，無論任何項目都可以直接使用 Timer 來實現定時任務，所以 Timer 的優點就是使用方便。
原理：
- 調度器：單線程。
- 任務存儲：最小堆實現任務存儲。
優點：Jdk自帶類，無需引入其他Jar，簡單易用。
缺點：Timer中的多個任務只能使用一個線程去執行，因此任務之間的執行情況會相互影響。
- 當一個任務的執行時間過長時，會影響其他任務的調度任務異常影響其他任務。
- 當一個任務拋出異常，其他任務也會終止運行.
結論：基本無人使用。
ScheduledExecutorService
簡介：ScheduledExecutorService 是JDK里面自定義的幾種線程池中的一種，支持多線程并發的去執行多個調度任務，彌補了Timer的缺陷。
原理：
- 調度器：多線程。
- 任務存儲：最小堆實現任務存儲。
優點：Timer能做到的事情ScheduledExecutorService都能做到，且完美的解決上面所說的Timer存在的兩個問題。
缺點：只支持固定速率(fixed-rate)或固定延遲(fixed-delay)的調度任務，不靈活。
結論：常用于框架內部定時任務。
Spring Task
描述：Spring Framework 自帶的定時任務。
優點：同ScheduledExecutorService，同時增加了支持cron表達式，可以配置任意基于時鐘的調度任務。
缺點：
- 不支持動態修改任務狀態、暫停/恢復任務，以及終止運行中任務。
- 不支持在線監控執行的任務。
原理：ScheduledExecutorService的擴展。
結論：常用于中小型企業，作為單機定時任務使用。
以上都是單機版本。
其他分布式定時任務諸如：quartz、xxl-job、elastic-job等等，功能、性能都很強勁，這里不作為研究對象，詳情參考：
- Java定時任務框架對比
- 定時任務實現原理 最小堆 時間輪
上面的這些框架都不是我想選擇的，要想自由的掌控雷電，那就自己造個簡易輪子，滿足90%需求即可。
期望實現如下特性：
- 輕量、輕量、輕量。
- 支持在線監控執行的任務。
- 支持動態修改任務狀態、暫停/恢復任務，以及終止運行中任務。
- 支持在線配置調度任務入參和。
- 支持集群環境擴展(可選)。
收集了半天信息，直接使用Spring Task就可以實現，僅依賴Spring Boot。
Spring Task詳解
初級靜態配置任務
代碼示例：
- @Component
- @EnableScheduling // 開啟定時任務
- public class DemoApplication {
- // 添加定時任務
- @Scheduled(cron = "0/5 * * * * *") // cron 表達式，每5秒執行
- public void doTask(){
- System.out.println("我是定時任務~");
- }
- }
無法動態修改任務狀態、暫停/恢復任務，以及終止運行中任務。
進階動態配置任務
實現設計
關鍵技術點和坑
- Spring Task的調度器默認是線程數為1的ThreadPoolTaskScheduler，自動裝配類為TaskSchedulingAutoConfiguration，多任務之間的執行會相互影響，一定要修改默認值。
- 通過TaskScheduler接口，可以擴展實現動態修改任務狀態、暫停/恢復任務，以及終止運行中任務。
- TaskScheuler是在Spring 3.0中引入的，有多種方法可以在將來的某個時刻運行，它還返回ScheduledFuture接口的對象，可用于取消計劃的任務或檢查任務是否完成。
- cron-utils一個Java庫，用于解析，驗證Cron表達式，可以去GitHub查看詳細說明。
實現設計
定義IJob接口，用于客戶端描述任務
- public interface IJob {
- void execute(JobContext map) throws JobException;
- }
定義注解，用于配合IJob接口定義任務
- @Target({ElementType.TYPE})
- @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
- @Documented
- @Component
- public @interface Job {
- @AliasFor(annotation = Component.class)
- String value() default "";
- /**
- * cron 表達式默認不"-"代表不執行
- */
- String cron() default "-";
- /**
- * 任務編碼 必須唯一
- */
- String taskCode();
- /**
- * 任務名稱
- */
- String taskName();
- }
定義運行任務狀態
- public class Task{
- /**
- * 任務的編碼 必須全局唯一
- */
- private String taskCode;
- /**
- * 任務的名稱
- */
- private String taskName;
- /**
- * 任務的類名稱
- */
- private String taskClassName;
- /**
- * 任務的cron表達式
- */
- private String taskCron;
- @JsonIgnore
- private ScheduledFuture scheduledFuture;
- @JsonIgnore
- private IJob job;
- private TaskStateEnum taskState;
定義任務存儲接口，用于存儲在緩存或者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);
- }
定義任務鎖接口，解決并發問題，以及擴展支持集群環境
- public interface ILockService {
- void lock(String taskCode);
- void unlock(String taskCode);
- }
定義事件監聽器，用于監聽任務的狀態事件，可擴展狀態監控，各種回調等
- public interface IEventListener {
- void listener(Event event);
- }
核心處理器，處理核心流程
- 初始化加載所有IJob的實現 從Spring容器獲取IJob實現類并解析Job注解
- 添加任務threadPoolTaskScheduler.schedule(task,cron)
- 更新任務詳情
- scheduledFuture.cancel(true)
- threadPoolTaskScheduler.schedule(task,cron)
- 啟動任務 threadPoolTaskScheduler.schedule(task,cron)
- 暫停任務 scheduledFuture.cancel(true)
- 任務監控 TaskList
待實現功能
- 重試補償：失敗重試。
- failstore : 存儲失敗任務，供人肉補償。
- misfire：存儲錯過的任務，供人肉補償。
自己在核心處理器中加下相應的增強功能邏輯即可。
使用示例
直接實現IJob接口并加上Job注解即可
- @Job(taskCode = "job1", taskName = "laker測試任務",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);
- }
- }
全部代碼：https://gitee.com/lakernote/lakernote
參考：https://juejin.cn/post/6844904002606350343
SpringBoot官網
