使用Java怎么實現一個Web應用中的定時任務

使用Java怎么實現一個Web應用中的定時任務？很多新手對此不是很清楚，為了幫助大家解決這個難題，下面小編將為大家詳細講解，有這方面需求的人可以來學習下，希望你能有所收獲。

定時任務，是指定一個未來的時間范圍執行一定任務的功能。在當前WEB應用中，多數應用都具備任務調度功能，針對不同的語音，不同的操作系統， 都有其自己的語法及解決方案，windows操作系統把它叫做任務計劃，linux中cron服務都提供了這個功能，在我們開發業務系統中很多時候會涉及到這個功能。本場chat將使用java語言完成日常開發工作中常用定時任務的使用，希望給大家工作及學習帶來幫助。

一、定時任務場景

（1）驅動處理工作流程

作為一個新的預支付訂單被初始化放置，如果該訂單在指定時間內未進行支付，則將被認為超時訂單進行關閉處理；電商系統中應用較多，用戶購買商品產生訂單，但未進行支付，訂單產生30分鐘內未支付將關閉訂單（且滿足該場景數量龐大），不可能采用人工干預。

（2）系統維護

調度工作將獲取系統異常日志，及某些關鍵點數據存儲到數據庫中，每個工作日（節假日除外平日）在11:30 PM轉儲到數據庫，且生成一個XML文件發送至某位員工郵箱。

（3）在應用程序內提供提醒服務。

系統定時提醒登錄用戶某時間點執行相關工作。

（4）定時對賬任務

公司與三方公司（運營商，銀行等）業務，每天零點后進行當天業務的對賬，將對賬信息結果數據發送至相關負責人郵箱，第二天工作時間進行處理不匹配數據。

（5）數據統計

數據記錄較多，實時從數據庫讀取查詢會產生一定時間，為客戶體驗及性能需要，故每周（天，小時）將數據進行匯總，從而在展示數據時能夠快速的呈現數據。

使用定時任務的場景還有很多... 看來定時任務在我們日常的開發中真的應用很廣泛...

二、主流定時任務技術講解 Timer

相信大家都已經非常熟悉 java.util.Timer 了，它是最簡單的一種實現任務調度的方法，下面給出一個具體的例子：

package com.ibm.scheduler; 
 import java.util.Timer; 
 import java.util.TimerTask; 

 public class TimerTest extends TimerTask { 

 private String jobName = ""; 

 public TimerTest(String jobName) { 
  super(); 
  this.jobName = jobName; 
 } 

 @Override 
 public void run() { 
 System.out.println("execute " + jobName); 
 } 

 public static void main(String[] args) { 
  Timer timer = new Timer(); 
  long delay1 = 1 * 1000; 
  long period1 = 1000; 
  // 從現在開始 1 秒鐘之后，每隔 1 秒鐘執行一次 job1 
  timer.schedule(new TimerTest("job1"), delay1, period1); 
  long delay2 = 2 * 1000; 
  long period2 = 2000; 
  // 從現在開始 2 秒鐘之后，每隔 2 秒鐘執行一次 job2 
  timer.schedule(new TimerTest("job2"), delay2, period2); 
  } 
 }

/**
輸出結果:
execute job1
execute job1
execute job2
execute job1
execute job1
execute job2
*/

使用 Timer 實現任務調度的核心類是 Timer 和 TimerTask。其中 Timer 負責設定 TimerTask 的起始與間隔執行時間。使用者只需要創建一個 TimerTask 的繼承類，實現自己的 run 方法，然后將其丟給 Timer 去執行即可。Timer 的設計核心是一個 TaskList 和一個 TaskThread。Timer 將接收到的任務丟到自己的 TaskList 中，TaskList 按照 Task 的最初執行時間進行排序。TimerThread 在創建 Timer 時會啟動成為一個守護線程。這個線程會輪詢所有任務，找到一個最近要執行的任務，然后休眠，當到達最近要執行任務的開始時間點，TimerThread 被喚醒并執行該任務。之后 TimerThread 更新最近一個要執行的任務，繼續休眠。

Timer 的優點在于簡單易用，但由于所有任務都是由同一個線程來調度，因此所有任務都是串行執行的，同一時間只能有一個任務在執行，前一個任務的延遲或異常都將會影響到之后的任務（這點需要注意）。

ScheduledExecutor

鑒于 Timer 的上述缺陷，Java 5 推出了基于線程池設計的 ScheduledExecutor。其設計思想是，每一個被調度的任務都會由線程池中一個線程去執行，因此任務是并發執行的，相互之間不會受到干擾。需 要注意的是，只有當任務的執行時間到來時，ScheduedExecutor 才會真正啟動一個線程，其余時間 ScheduledExecutor 都是在輪詢任務的狀態。

package com.ibm.scheduler;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class ScheduledExecutorTest implements Runnable {
 private String jobName = "";

 public ScheduledExecutorTest(String jobName) {
  super();
  this.jobName = jobName;
 }

 @Override
 public void run() {
  System.out.println("execute " + jobName);
 }

 public static void main(String[] args) {
  ScheduledExecutorService service = Executors.newScheduledThreadPool(10);

  long initialDelay1 = 1;
  long period1 = 1;
  // 從現在開始1秒鐘之后，每隔1秒鐘執行一次job1
  service.scheduleAtFixedRate(
    new ScheduledExecutorTest("job1"), initialDelay1,
    period1, TimeUnit.SECONDS);

  long initialDelay2 = 1;
  long delay2 = 1;
  // 從現在開始2秒鐘之后，每隔2秒鐘執行一次job2
  service.scheduleWithFixedDelay(
    new ScheduledExecutorTest("job2"), initialDelay2,
    delay2, TimeUnit.SECONDS);
 }
}

/**
輸出結果:
execute job1
execute job1
execute job2
execute job1
execute job1
execute job2
*/

上述代碼展示了 ScheduledExecutorService 中兩種最常用的調度方法 ScheduleAtFixedRate 和 ScheduleWithFixedDelay。ScheduleAtFixedRate 每次執行時間為上一次任務開始起向后推一個時間間隔，即每次執行時間為 :initialDelay, initialDelay+period, initialDelay+2*period, … ScheduleWithFixedDelay每次執行時間為上一次任務結束起向后推一個時間間隔，即每次執行時間為：initialDelay, initialDelay+executeTime+delay, initialDelay+2*executeTime+2*delay。由此可見，ScheduleAtFixedRate 是基于固定時間間隔進行任務調度，ScheduleWithFixedDelay 取決于每次任務執行的時間長短，是基于不固定時間間隔進行任務調度。

用 ScheduledExecutor 和 Calendar 實現復雜任務調度

Timer 和 ScheduledExecutor 都僅能提供基于開始時間與重復間隔的任務調度，不能勝任更加復雜的調度需求。比如，設置每星期二的 16:38:10 執行任務。該功能使用 Timer 和 ScheduledExecutor 都不能直接實現，但我們可以借助 Calendar 間接實現該功能。

package com.ibm.scheduler;

import java.util.Calendar;
import java.util.Date;
import java.util.TimerTask;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class ScheduledExceutorTest2 extends TimerTask {

 private String jobName = "";

 public ScheduledExceutorTest2(String jobName) {
  super();
  this.jobName = jobName;
 }

 @Override
 public void run() {
  System.out.println("Date = "+new Date()+", execute " + jobName);
 }

 /**
  * 計算從當前時間currentDate開始，滿足條件dayOfWeek, hourOfDay, 
  * minuteOfHour, secondOfMinite的最近時間
  * @return
  */
 public Calendar getEarliestDate(Calendar currentDate, int dayOfWeek,
   int hourOfDay, int minuteOfHour, int secondOfMinite) {
  //計算當前時間的WEEK_OF_YEAR,DAY_OF_WEEK, HOUR_OF_DAY, MINUTE,SECOND等各個字段值
  int currentWeekOfYear = currentDate.get(Calendar.WEEK_OF_YEAR);
  int currentDayOfWeek = currentDate.get(Calendar.DAY_OF_WEEK);
  int currentHour = currentDate.get(Calendar.HOUR_OF_DAY);
  int currentMinute = currentDate.get(Calendar.MINUTE);
  int currentSecond = currentDate.get(Calendar.SECOND);

  //如果輸入條件中的dayOfWeek小于當前日期的dayOfWeek,則WEEK_OF_YEAR需要推遲一周
  boolean weekLater = false;
  if (dayOfWeek < currentDayOfWeek) {
   weekLater = true;
  } else if (dayOfWeek == currentDayOfWeek) {
   //當輸入條件與當前日期的dayOfWeek相等時，如果輸入條件中的
   //hourOfDay小于當前日期的
   //currentHour，則WEEK_OF_YEAR需要推遲一周 
   if (hourOfDay < currentHour) {
    weekLater = true;
   } else if (hourOfDay == currentHour) {
     //當輸入條件與當前日期的dayOfWeek, hourOfDay相等時，
     //如果輸入條件中的minuteOfHour小于當前日期的
    //currentMinute，則WEEK_OF_YEAR需要推遲一周
    if (minuteOfHour < currentMinute) {
     weekLater = true;
    } else if (minuteOfHour == currentSecond) {
      //當輸入條件與當前日期的dayOfWeek, hourOfDay， 
      //minuteOfHour相等時，如果輸入條件中的
     //secondOfMinite小于當前日期的currentSecond，
     //則WEEK_OF_YEAR需要推遲一周
     if (secondOfMinite < currentSecond) {
      weekLater = true;
     }
    }
   }
  }
  if (weekLater) {
   //設置當前日期中的WEEK_OF_YEAR為當前周推遲一周
   currentDate.set(Calendar.WEEK_OF_YEAR, currentWeekOfYear + 1);
  }
  // 設置當前日期中的DAY_OF_WEEK,HOUR_OF_DAY,MINUTE,SECOND為輸入條件中的值。
  currentDate.set(Calendar.DAY_OF_WEEK, dayOfWeek);
  currentDate.set(Calendar.HOUR_OF_DAY, hourOfDay);
  currentDate.set(Calendar.MINUTE, minuteOfHour);
  currentDate.set(Calendar.SECOND, secondOfMinite);
  return currentDate;

 }

 public static void main(String[] args) throws Exception {

  ScheduledExceutorTest2 test = new ScheduledExceutorTest2("job1");
  //獲取當前時間
  Calendar currentDate = Calendar.getInstance();
  long currentDateLong = currentDate.getTime().getTime();
  System.out.println("Current Date = " + currentDate.getTime().toString());
  //計算滿足條件的最近一次執行時間
  Calendar earliestDate = test
    .getEarliestDate(currentDate, 3, 16, 38, 10);
  long earliestDateLong = earliestDate.getTime().getTime();
  System.out.println("Earliest Date = "
    + earliestDate.getTime().toString());
  //計算從當前時間到最近一次執行時間的時間間隔
  long delay = earliestDateLong - currentDateLong;
  //計算執行周期為一星期
  long period = 7 * 24 * 60 * 60 * 1000;
  ScheduledExecutorService service = Executors.newScheduledThreadPool(10);
  //從現在開始delay毫秒之后，每隔一星期執行一次job1
  service.scheduleAtFixedRate(test, delay, period,
    TimeUnit.MILLISECONDS);
 }
}

/**
輸出結果:
Current Date = Wed Feb 02 17:32:01 CST 2011
Earliest Date = Tue Feb 8 16:38:10 CST 2011
Date = Tue Feb 8 16:38:10 CST 2011, execute job1
Date = Tue Feb 15 16:38:10 CST 2011, execute job1
*/

上述代碼實現了每星期二 16:38:10 調度任務的功能。其核心在于根據當前時間推算出最近一個星期二 16:38:10 的絕對時間，然后計算與當前時間的時間差，作為調用 ScheduledExceutor 函數的參數。計算最近時間要用到 java.util.calendar 的功能。首先需要解釋 calendar 的一些設計思想。Calendar 有以下幾種唯一標識一個日期的組合方式：

引用

YEAR + MONTH + DAY_OF_MONTH

YEAR + MONTH + WEEK_OF_MONTH + DAY_OF_WEEK

YEAR + MONTH + DAY_OF_WEEK_IN_MONTH + DAY_OF_WEEK

YEAR + DAY_OF_YEAR

YEAR + DAY_OF_WEEK + WEEK_OF_YEAR

上述組合分別加上 HOUROFDAY + MINUTE + SECOND 即為一個完整的時間標識。

上述DEMO采用了最后一種組合方式。輸入為 DAY_OF_WEEK, HOUR_OF_DAY, MINUTE, SECOND 以及當前日期 , 輸出為一個滿足 DAY_OF_WEEK, HOUR_OF_DAY, MINUTE, SECOND 并且距離當前日期最近的未來日期。計算的原則是從輸入的 DAY_OF_WEEK 開始比較，如果小于當前日期的 DAY_OF_WEEK，則需要向 WEEK_OF_YEAR 進一， 即將當前日期中的 WEEK_OF_YEAR 加一并覆蓋舊值；如果等于當前的 DAY_OF_WEEK, 則繼續比較 HOUR_OF_DAY；如果大于當前的 DAY_OF_WEEK，則直接調用 java.util.calenda 的 calendar.set(field, value) 函數將當前日期的 DAY_OF_WEEK, HOUR_OF_DAY, MINUTE, SECOND 賦值為輸入值，依次類推，直到比較至 SECOND。我們可以根據輸入需求選擇不同的組合方式來計算最近執行時間。

用上述方法實現該任務調度比較繁瑣，期待需要一個更加完善的任務調度工具來解決這些復雜的調度問題。幸運的是，開源工具包 Quartz 在這方面展現了強大的能力。

Quartz

OpenSymphony開源組織在Job scheduling領域又一個開源項目，它可以與J2EE與J2SE應用程序相結合也可以單獨使用。Quartz可以用來創建簡單或為運行十個，百個，甚至是好幾萬個Jobs這樣復雜的程序。

先來看一個例子吧：

package com.test.quartz;

import static org.quartz.DateBuilder.newDate;
import static org.quartz.JobBuilder.newJob;
import static org.quartz.SimpleScheduleBuilder.simpleSchedule;
import static org.quartz.TriggerBuilder.newTrigger;

import java.util.GregorianCalendar;

import org.quartz.JobDetail;
import org.quartz.Scheduler;
import org.quartz.Trigger;
import org.quartz.impl.StdSchedulerFactory;
import org.quartz.impl.calendar.AnnualCalendar;

public class QuartzTest {

 public static void main(String[] args) {
  try {
   //創建scheduler
   Scheduler scheduler = StdSchedulerFactory.getDefaultScheduler();

   //定義一個Trigger
   Trigger trigger = newTrigger().withIdentity("trigger1", "group1") //定義name/group
    .startNow()//一旦加入scheduler，立即生效
    .withSchedule(simpleSchedule() //使用SimpleTrigger
     .withIntervalInSeconds(1) //每隔一秒執行一次
     .repeatForever()) //一直執行，奔騰到老不停歇
    .build();

   //定義一個JobDetail
   JobDetail job = newJob(HelloQuartz.class) //定義Job類為HelloQuartz類，這是真正的執行邏輯所在
    .withIdentity("job1", "group1") //定義name/group
    .usingJobData("name", "quartz") //定義屬性
    .build();

   //加入這個調度
   scheduler.scheduleJob(job, trigger);

   //啟動之
   scheduler.start();

   //運行一段時間后關閉
   Thread.sleep(10000);
   scheduler.shutdown(true);
  } catch (Exception e) {
   e.printStackTrace();
  }
 }
}
package com.test.quartz;

import java.util.Date;

import org.quartz.DisallowConcurrentExecution;
import org.quartz.Job;
import org.quartz.JobDetail;
import org.quartz.JobExecutionContext;
import org.quartz.JobExecutionException;

public class HelloQuartz implements Job {
 public void execute(JobExecutionContext context) throws JobExecutionException {
  JobDetail detail = context.getJobDetail();
  String name = detail.getJobDataMap().getString("name");
  System.out.println("say hello to " + name + " at " + new Date());
 }
}

通過以上例子：Quartz最重要的3個基本要素：

?Scheduler：調度器。所有的調度都是由它控制。

?Trigger： 定義觸發的條件。例子中，它的類型是SimpleTrigger，每隔1秒中執行一次（什么是SimpleTrigger下面會有詳述）。

?JobDetail & Job： JobDetail 定義的是任務數據，而真正的執行邏輯是在Job中，例子中是HelloQuartz。 為什么設計成JobDetail + Job，不直接使用Job？這是因為任務是有可能并發執行，如果Scheduler直接使用Job，就會存在對同一個Job實例并發訪問的問題。而JobDetail & Job 方式，sheduler每次執行，都會根據JobDetail創建一個新的Job實例，這樣就可以規避并發訪問的問題。

Quartz API

Quartz的API的風格在2.x以后，采用的是DSL風格（通常意味著fluent interface風格），就是示例中newTrigger()那一段東西。它是通過Builder實現的，就是以下幾個。（下面大部分代碼都要引用這些Builder )

//job相關的builder
import static org.quartz.JobBuilder.*;

//trigger相關的builder
import static org.quartz.TriggerBuilder.*;
import static org.quartz.SimpleScheduleBuilder.*;
import static org.quartz.CronScheduleBuilder.*;
import static org.quartz.DailyTimeIntervalScheduleBuilder.*;
import static org.quartz.CalendarIntervalScheduleBuilder.*;

//日期相關的builder
import static org.quartz.DateBuilder.*;DSL風格寫起來會更加連貫，暢快，而且由于不是使用setter的風格，語義上會更容易理解一些。對比一下：

JobDetail jobDetail=new JobDetailImpl("jobDetail1","group1",HelloQuartz.class);
jobDetail.getJobDataMap().put("name", "quartz");

SimpleTriggerImpl trigger=new SimpleTriggerImpl("trigger1","group1");
trigger.setStartTime(new Date());
trigger.setRepeatInterval(1);
trigger.setRepeatCount(-1);

關于name和group

JobDetail和Trigger都有name和group。

name是它們在這個sheduler里面的唯一標識。如果我們要更新一個JobDetail定義，只需要設置一個name相同的JobDetail實例即可。

group是一個組織單元，sheduler會提供一些對整組操作的API，比如 scheduler.resumeJobs()。

Trigger

在開始詳解每一種Trigger之前，需要先了解一下Trigger的一些共性。

StartTime & EndTime

startTime和endTime指定的Trigger會被觸發的時間區間。在這個區間之外，Trigger是不會被觸發的。 所有Trigger都會包含這兩個屬性。

優先級（Priority）

當scheduler比較繁忙的時候，可能在同一個時刻，有多個Trigger被觸發了，但資源不足（比如線程池不足）。那么這個時候比剪刀石頭布更好的方式，就是設置優先級。優先級高的先執行。 需要注意的是，優先級只有在同一時刻執行的Trigger之間才會起作用，如果一個Trigger是9:00，另一個Trigger是9:30。那么無論后一個優先級多高，前一個都是先執行。 優先級的值默認是5，當為負數時使用默認值。最大值似乎沒有指定，但建議遵循Java的標準，使用1-10，不然鬼才知道看到【優先級為10】是時，上頭還有沒有更大的值。

Misfire（錯失觸發）策略

類似的Scheduler資源不足的時候，或者機器崩潰重啟等，有可能某一些Trigger在應該觸發的時間點沒有被觸發，也就是Miss Fire了。這個時候Trigger需要一個策略來處理這種情況。每種Trigger可選的策略各不相同。這里有兩個點需要重點注意：

MisFire的觸發是有一個閥值，這個閥值是配置在JobStore的。比RAMJobStore是org.quartz.jobStore.misfireThreshold。只有超過這個閥值，才會算MisFire。小于這個閥值，Quartz是會全部重新觸發。所有MisFire的策略實際上都是解答兩個問題：

?已經MisFire的任務還要重新觸發嗎？

?如果發生MisFire，要調整現有的調度時間嗎？

比如SimpleTrigger的MisFire策略有：

?MISFIRE_INSTRUCTION_IGNORE_MISFIRE_POLICY 這個不是忽略已經錯失的觸發的意思，而是說忽略MisFire策略。它會在資源合適的時候，重新觸發所有的MisFire任務，并且不會影響現有的調度時間。比如，SimpleTrigger每15秒執行一次，而中間有5分鐘時間它都MisFire了，一共錯失了20個，5分鐘后，假設資源充足了，并且任務允許并發，它會被一次性觸發。這個屬性是所有Trigger都適用。

?MISFIRE_INSTRUCTION_FIRE_NOW 忽略已經MisFire的任務，并且立即執行調度。這通常只適用于只執行一次的任務。

?MISFIRE_INSTRUCTION_RESCHEDULE_NOW_WITH_EXISTING_REPEAT_COUNT 將startTime設置當前時間，立即重新調度任務，包括的MisFire的。

?MISFIRE_INSTRUCTION_RESCHEDULE_NOW_WITH_REMAINING_REPEAT_COUNT 類似MISFIREINSTRUCTIONRESCHEDULENOWWITHEXISTINGREPEAT_COUNT，區別在于會忽略已經MisFire的任務。

?MISFIRE_INSTRUCTION_RESCHEDULE_NEXT_WITH_EXISTING_COUNT 在下一次調度時間點，重新開始調度任務，包括的MisFire的。

?MISFIRE_INSTRUCTION_RESCHEDULE_NEXT_WITH_REMAINING_COUNT 類似于MISFIREINSTRUCTIONRESCHEDULENEXTWITHEXISTINGCOUNT，區別在于會忽略已經MisFire的任務。

?MISFIRE_INSTRUCTION_SMART_POLICY 所有的Trigger的MisFire默認值都是這個，大致意思是“把處理邏輯交給聰明的Quartz去決定”。基本策略是。

?如果是只執行一次的調度，使用MISFIRE_INSTRUCTION_FIRE_NOW。

?如果是無限次的調度(repeatCount是無限的)，使用MISFIRE_INSTRUCTION_RESCHEDULE_NEXT_WITH_REMAINING_COUNT。

?否則，使用MISFIRE_INSTRUCTION_RESCHEDULE_NOW_WITH_EXISTING_REPEAT_COUNT MisFire的東西挺繁雜的，可以參考這篇。

Calendar

這里的Calendar不是jdk的java.util.Calendar，不是為了計算日期的。它的作用是在于補充Trigger的時間。可以排除或加入某一些特定的時間點。

以”每月25日零點自動還卡債“為例，我們想排除掉每年的2月25號零點這個時間點（因為有2.14，所以2月一定會破產）。這個時間，就可以用Calendar來實現。

例子：

AnnualCalendar cal = new AnnualCalendar(); //定義一個每年執行Calendar，精度為天，即不能定義到2.25號下午2:00
java.util.Calendar excludeDay = new GregorianCalendar();
excludeDay.setTime(newDate().inMonthOnDay(2, 25).build());
cal.setDayExcluded(excludeDay, true); //設置排除2.25這個日期
scheduler.addCalendar("FebCal", cal, false, false); //scheduler加入這個Calendar

//定義一個Trigger
Trigger trigger = newTrigger().withIdentity("trigger1", "group1") 
 .startNow()//一旦加入scheduler，立即生效
 .modifiedByCalendar("FebCal") //使用Calendar !!
 .withSchedule(simpleSchedule()
  .withIntervalInSeconds(1) 
  .repeatForever()) 
 .build();

Quartz體貼地為我們提供以下幾種Calendar，注意，所有的Calendar既可以是排除，也可以是包含，取決于：

?HolidayCalendar。指定特定的日期，比如20140613。精度到天。

?DailyCalendar。指定每天的時間段（rangeStartingTime, rangeEndingTime)，格式是HH:MM[:SS[:mmm]]。也就是最大精度可以到毫秒。

?WeeklyCalendar。指定每星期的星期幾，可選值比如為java.util.Calendar.SUNDAY。精度是天。

?MonthlyCalendar。指定每月的幾號。可選值為1-31。精度是天

?AnnualCalendar。 指定每年的哪一天。使用方式如上例。精度是天。

?CronCalendar。指定Cron表達式。精度取決于Cron表達式，也就是最大精度可以到秒。

Trigger實現類

Quartz有以下幾種Trigger實現：

SimpleTrigger

指定從某一個時間開始，以一定的時間間隔（單位是毫秒）執行的任務。它適合的任務類似于：9:00 開始，每隔1小時，執行一次。它的屬性有：

?repeatInterval 重復間隔

?repeatCount 重復次數。實際執行次數是 repeatCount+1。因為在startTime的時候一定會執行一次。下面有關repeatCount 屬性的都是同理。

例子：

CalendarIntervalTrigger

類似于SimpleTrigger，指定從某一個時間開始，以一定的時間間隔執行的任務。 但是不同的是SimpleTrigger指定的時間間隔為毫秒，沒辦法指定每隔一個月執行一次（每月的時間間隔不是固定值），而CalendarIntervalTrigger支持的間隔單位有秒，分鐘，小時，天，月，年，星期。 相較于SimpleTrigger有兩個優勢：1、更方便，比如每隔1小時執行，你不用自己去計算1小時等于多少毫秒。 2、支持不是固定長度的間隔，比如間隔為月和年。但劣勢是精度只能到秒。它適合的任務類似于：9:00 開始執行，并且以后每周 9:00 執行一次。它的屬性有:

?interval 執行間隔

?intervalUnit 執行間隔的單位（秒，分鐘，小時，天，月，年，星期）

例子：

calendarIntervalSchedule()
 .withIntervalInDays(1) //每天執行一次
 .build();

calendarIntervalSchedule()
 .withIntervalInWeeks(1) //每周執行一次
 .build();

DailyTimeIntervalTrigger

指定每天的某個時間段內，以一定的時間間隔執行任務。并且它可以支持指定星期。它適合的任務類似于：指定每天9:00 至 18:00 ，每隔70秒執行一次，并且只要周一至周五執行。 它的屬性有:

?startTimeOfDay 每天開始時間

?endTimeOfDay 每天結束時間

?daysOfWeek 需要執行的星期

?interval 執行間隔

?intervalUnit 執行間隔的單位（秒，分鐘，小時，天，月，年，星期）

?repeatCount 重復次數

例子:

dailyTimeIntervalSchedule()
 .startingDailyAt(TimeOfDay.hourAndMinuteOfDay(9, 0)) //第天9：00開始
 .endingDailyAt(TimeOfDay.hourAndMinuteOfDay(16, 0)) //16：00 結束 
 .onDaysOfTheWeek(MONDAY,TUESDAY,WEDNESDAY,THURSDAY,FRIDAY) //周一至周五執行
 .withIntervalInHours(1) //每間隔1小時執行一次
 .withRepeatCount(100) //最多重復100次（實際執行100+1次）
 .build();

dailyTimeIntervalSchedule()
 .startingDailyAt(TimeOfDay.hourAndMinuteOfDay(9, 0)) //第天9：00開始
 .endingDailyAfterCount(10) //每天執行10次，這個方法實際上根據 startTimeOfDay+interval*count 算出 endTimeOfDay
 .onDaysOfTheWeek(MONDAY,TUESDAY,WEDNESDAY,THURSDAY,FRIDAY) //周一至周五執行
 .withIntervalInHours(1) //每間隔1小時執行一次
 .build();

CronTrigger

適合于更復雜的任務，它支持類型于Linux Cron的語法（并且更強大）。基本上它覆蓋了以上三個Trigger的絕大部分能力（但不是全部）—— 當然，也更難理解。它適合的任務類似于：每天0:00,9:00,18:00各執行一次。它的屬性只有：

Cron表達式

但這個表示式本身就夠復雜了。下面會有說明。例子：

cronSchedule("0 0/2 8-17 * * ?") // 每天8:00-17:00，每隔2分鐘執行一次
 .build();

cronSchedule("0 30 9 ? * MON") // 每周一，9:30執行一次
.build();

weeklyOnDayAndHourAndMinute(MONDAY,9, 30) //等同于 0 30 9 ? * MON 
 .build();

Cron表達式

?星號()：可用在所有字段中，表示對應時間域的每一個時刻，例如， 在分鐘字段時，表示“每分鐘”；

?問號（?）：該字符只在日期和星期字段中使用，它通常指定為“無意義的值”，相當于點位符；

?減號(-)：表達一個范圍，如在小時字段中使用“10-12”，則表示從10到12點，即10,11,12；

?逗號(,)：表達一個列表值，如在星期字段中使用“MON,WED,FRI”，則表示星期一，星期三和星期五；

?斜杠(/)：x/y表達一個等步長序列，x為起始值，y為增量步長值。如在分鐘字段中使用0/15，則表示為0,15,30和45秒，而5/15在分鐘字段中表示5,20,35,50，你也可以使用*/y，它等同于0/y；

?L：該字符只在日期和星期字段中使用，代表“Last”的意思，但它在兩個字段中意思不同。L在日期字段中，表示這個月份的最后一天，如一月的31號，非閏年二月的28號；如果L用在星期中，則表示星期六，等同于7。但是，如果L出現在星期字段里，而且在前面有一個數值X，則表示“這個月的最后X天”，例如，6L表示該月的最后星期五；

?W：該字符只能出現在日期字段里，是對前導日期的修飾，表示離該日期最近的工作日。例如15W表示離該月15號最近的工作日，如果該月15號是星期六，則匹配14號星期五；如果15日是星期日，則匹配16號星期一；如果15號是星期二，那結果就是15號星期二。但必須注意關聯的匹配日期不能夠跨月，如你指定1W，如果1號是星期六，結果匹配的是3號星期一，而非上個月最后的那天。W字符串只能指定單一日期，而不能指定日期范圍；

?LW組合：在日期字段可以組合使用LW，它的意思是當月的最后一個工作日； 井號(#)：該字符只能在星期字段中使用，表示當月某個工作日。如6#3表示當月的第三個星期五(6表示星期五，#3表示當前的第三個)，而4#5表示當月的第五個星期三，假設當月沒有第五個星期三，忽略不觸發；

?C：該字符只在日期和星期字段中使用，代表“Calendar”的意思。它的意思是計劃所關聯的日期，如果日期沒有被關聯，則相當于日歷中所有日期。例如5C在日期字段中就相當于日歷5日以后的第一天。1C在星期字段中相當于星期日后的第一天。

Cron表達式對特殊字符的大小寫不敏感，對代表星期的縮寫英文大小寫也不敏感。一些例子：

JobDetail & Job

JobDetail是任務的定義，而Job是任務的執行邏輯。在JobDetail里會引用一個Job Class定義。一個最簡單的例子：

public class JobTest {
 public static void main(String[] args) throws SchedulerException, IOException {
   JobDetail job=newJob()
    .ofType(DoNothingJob.class) //引用Job Class
    .withIdentity("job1", "group1") //設置name/group
    .withDescription("this is a test job") //設置描述
    .usingJobData("age", 18) //加入屬性到ageJobDataMap
    .build();

   job.getJobDataMap().put("name", "quertz"); //加入屬性name到JobDataMap

   //定義一個每秒執行一次的SimpleTrigger
   Trigger trigger=newTrigger()
     .startNow()
     .withIdentity("trigger1")
     .withSchedule(simpleSchedule()
      .withIntervalInSeconds(1)
      .repeatForever())
     .build();

   Scheduler sche=StdSchedulerFactory.getDefaultScheduler();
   sche.scheduleJob(job, trigger);

   sche.start();

   System.in.read();

   sche.shutdown();
 }
}


public class DoNothingJob implements Job {
 public void execute(JobExecutionContext context) throws JobExecutionException {
  System.out.println("do nothing");
 }
}

從上例我們可以看出，要定義一個任務，需要干幾件事：

?創建一個org.quartz.Job的實現類，并實現實現自己的業務邏輯。比如上面的DoNothingJob。

?定義一個JobDetail，引用這個實現類

?加入scheduleJob Quartz調度一次任務，會干如下的事：

?JobClass jobClass=JobDetail.getJobClass()

?Job jobInstance=jobClass.newInstance()。所以Job實現類，必須有一個public的無參構建方法。

?jobInstance.execute(JobExecutionContext context)。JobExecutionContext是Job運行的上下文，可以獲得Trigger、Scheduler、JobDetail的信息。

也就是說，每次調度都會創建一個新的Job實例，這樣的好處是有些任務并發執行的時候，不存在對臨界資源的訪問問題——當然，如果需要共享JobDataMap的時候，還是存在臨界資源的并發訪問的問題。

JobDataMap

Job是newInstance的實例，那我怎么傳值給它？ 比如我現在有兩個發送郵件的任務，一個是發給"liLei",一個發給"hanmeimei",不能說我要寫兩個Job實現類LiLeiSendEmailJob和HanMeiMeiSendEmailJob。實現的辦法是通過JobDataMap。

每一個JobDetail都會有一個JobDataMap。JobDataMap本質就是一個Map的擴展類，只是提供了一些更便捷的方法，比如getString()之類的。

我們可以在定義JobDetail，加入屬性值，方式有二：

?newJob().usingJobData("age", 18) //加入屬性到ageJobDataMap

?job.getJobDataMap().put("name", "quertz"); //加入屬性name到JobDataMap

然后在Job中可以獲取這個JobDataMap的值，方式同樣有二：

public class HelloQuartz implements Job {
 private String name;
 public void execute(JobExecutionContext context) throws JobExecutionException {
  JobDetail detail = context.getJobDetail();
  JobDataMap map = detail.getJobDataMap(); //方法一：獲得JobDataMap
  System.out.println("say hello to " + name + "[" + map.getInt("age") + "]" + " at "
       + new Date());
 }

 //方法二：屬性的setter方法，會將JobDataMap的屬性自動注入
 public void setName(String name) { 
  this.name = name;
 }
}

對于同一個JobDetail實例，執行的多個Job實例，是共享同樣的JobDataMap，也就是說，如果你在任務里修改了里面的值，會對其他Job實例（并發的或者后續的）造成影響。

除了JobDetail，Trigger同樣有一個JobDataMap，共享范圍是所有使用這個Trigger的Job實例。

Job并發

Job是有可能并發執行的，比如一個任務要執行10秒中，而調度算法是每秒中觸發1次，那么就有可能多個任務被并發執行。

有時候我們并不想任務并發執行，比如這個任務要去”獲得數據庫中所有未發送郵件的名單“，如果是并發執行，就需要一個數據庫鎖去避免一個數據被多次處理。這個時候一個@DisallowConcurrentExecution解決這個問題。就是這樣：

public class DoNothingJob implements Job {
 @DisallowConcurrentExecution
 public void execute(JobExecutionContext context) throws JobExecutionException {
  System.out.println("do nothing");
 }
}

注意，@DisallowConcurrentExecution是對JobDetail實例生效，也就是如果你定義兩個JobDetail，引用同一個Job類，是可以并發執行的。

JobExecutionException

Job.execute()方法是不允許拋出除JobExecutionException之外的所有異常的（包括RuntimeException)，所以編碼的時候，最好是try-catch住所有的Throwable，小心處理。

其他屬性

?Durability（耐久性？) 如果一個任務不是durable，那么當沒有Trigger關聯它的時候，它就會被自動刪除。

?RequestsRecovery 如果一個任務是"requests recovery"，那么當任務運行過程非正常退出時（比如進程崩潰，機器斷電，但不包括拋出異常這種情況），Quartz再次啟動時，會重新運行一次這個任務實例。

可以通過JobExecutionContext.isRecovering()查詢任務是否是被恢復的。

Scheduler

?Scheduler就是Quartz的大腦，所有任務都是由它來設施。

?Schduelr包含一個兩個重要組件: JobStore和ThreadPool。

?JobStore是會來存儲運行時信息的，包括Trigger,Schduler,JobDetail，業務鎖等。它有多種實現RAMJob(內存實現)，JobStoreTX(JDBC，事務由Quartz管理），JobStoreCMT(JDBC，使用容器事務)，ClusteredJobStore(集群實現)、TerracottaJobStore(什么是Terractta)。

?ThreadPool就是線程池，Quartz有自己的線程池實現。所有任務的都會由線程池執行。

SchedulerFactory

SchdulerFactory，顧名思義就是來用創建Schduler了，有兩個實現：DirectSchedulerFactory和 StdSchdulerFactory。前者可以用來在代碼里定制你自己的Schduler參數。后者是直接讀取classpath下的quartz.properties（不存在就都使用默認值）配置來實例化Schduler。通常來講，我們使用StdSchdulerFactory也就足夠了。

SchdulerFactory本身是支持創建RMI stub的，可以用來管理遠程的Scheduler，功能與本地一樣，可以遠程提交個Job什么的。DirectSchedulerFactory的創建接口：

/**
  * Same as
  * {@link DirectSchedulerFactory#createScheduler(ThreadPool threadPool, JobStore jobStore)},
  * with the addition of specifying the scheduler name and instance ID. This
  * scheduler can only be retrieved via
  * {@link DirectSchedulerFactory#getScheduler(String)}
  *
  * @param schedulerName
  *   The name for the scheduler.
  * @param schedulerInstanceId
  *   The instance ID for the scheduler.
  * @param threadPool
  *   The thread pool for executing jobs
  * @param jobStore
  *   The type of job store
  * @throws SchedulerException
  *   if initialization failed
  */


  public void createScheduler(String schedulerName,
    String schedulerInstanceId, ThreadPool threadPool, JobStore jobStore)
   throws SchedulerException;

StdSchdulerFactory的配置例子， 更多配置，參考Quartz配置指南：

org.quartz.scheduler.instanceName = DefaultQuartzScheduler
org.quartz.threadPool.class = org.quartz.simpl.SimpleThreadPool
org.quartz.threadPool.threadCount = 10 
org.quartz.threadPool.threadPriority = 5
org.quartz.threadPool.threadsInheritContextClassLoaderOfInitializingThread = true
org.quartz.jobStore.class = org.quartz.simpl.RAMJobStore

三、Quartz 集成 Spring

開發一個job類，普通java類，需要有一個執行的方法：

package com.tgb.lk.demo.quartz;
import java.util.Date;
public class MyJob {
  public void work() {
   System.out.println("date:" + new Date().toString());
  }
}

把類放到spring容器中，可以使用配置也可以使用注解：

<bean id="myJob" class="com.tgb.lk.demo.quartz.MyJob" />

配置jobDetail，指定job對象：

<!-- 配置jobDetail，指定job對象 -->
 <bean id="accountJobDetail" class="org.springframework.scheduling.quartz.MethodInvokingJobDetailFactoryBean">
  <property name="targetObject">
   <ref bean="accountJob" />
  </property>
  <property name="targetMethod">
   <value>work</value>
  </property>
 </bean>

配置一個trigger，需要指定一個cron表達式，指定任務的執行時機：

<!-- accountTrigger 的配置 -->
  <bean id="accountTrigger"
   class="org.springframework.scheduling.quartz.CronTriggerFactoryBean">
   <property name="jobDetail">
    <ref bean="accountJobDetail" />
   </property>
   <property name="cronExpression">
    <value>0/3 * * * * ?</value>
   </property>
  </bean>

配置調度工廠：

<!-- 啟動觸發器的配置開始 -->
 <bean name="startQuertz" lazy-init="false" autowire="no"
  class="org.springframework.scheduling.quartz.SchedulerFactoryBean">
  <property name="triggers">
   <list>
    <ref bean="myJobTrigger" />
   </list>
  </property>
 </bean>
 <!-- 啟動觸發器的配置結束 -->

項目啟動，定時器開始執行。

四、分析不同定時任務優缺點，尋找一種符合你項目需求的定時任務 Timer管理延時任務的缺陷

以前在項目中也經常使用定時器，比如每隔一段時間清理項目中的一些垃圾文件，每隔一段時間進行日志清理；然而Timer是存在一些缺陷的，因為Timer在執行定時任務時只會創建一個線程，所以如果存在多個任務，且任務時間過長，超過了兩個任務的間隔時間，會發生一些缺陷

Timer當任務拋出異常時的缺陷

如果TimerTask拋出RuntimeException，Timer會停止所有任務的運行

Timer執行周期任務時依賴系統時間

Timer執行周期任務時依賴系統時間，如果當前系統時間發生變化會出現一些執行上的變化，ScheduledExecutorService基于時間的延遲，不會由于系統時間的改變發生執行變化。

對異常的處理

Quartz的某次執行任務過程中拋出異常，不影響下一次任務的執行，當下一次執行時間到來時，定時器會再次執行任務；而TimerTask則不同，一旦某個任務在執行過程中拋出異常，則整個定時器生命周期就結束，以后永遠不會再執行定時器任務。

精確到和功能

Quartz每次執行任務都創建一個新的任務類對象，而TimerTask則每次使用同一個任務類對象。 Quartz可以通過cron表達式精確到特定時間執行，而TimerTask不能。Quartz擁有TimerTask所有的功能，而TimerTask則沒有上述，基本說明了在以后的開發中盡可能使用ScheduledExecutorService(JDK1.5以后)替代Timer。

五、cron 在線表達式生成器 http://cron.qqe2.com/ 附錄 cron 表達式

cron表達式用于配置cronTrigger的實例。cron表達式實際上是由七個子表達式組成。這些表達式之間用空格分隔。

?Seconds （秒）

?Minutes（分）

?Hours（小時）

?Day-of-Month （天）

?Month（月）

?Day-of-Week （周）

?Year（年）

例："0 0 12 ? * WED” 意思是：每個星期三的中午12點執行。個別子表達式可以包含范圍或者列表。例如：上面例子中的WED可以換成"MON-FRI"，"MON,WED,FRI"，甚至"MON-WED,SAT"。子表達式范圍：

?Seconds (0~59)

?Minutes (0~59)

?Hours (0~23)

?Day-of-Month (1~31,但是要注意有些月份沒有31天)

?Month (0~11，或者"JAN, FEB, MAR, APR, MAY, JUN, JUL, AUG, SEP, OCT, NOV,DEC")

?Day-of-Week (1~7,1=SUN 或者"SUN, MON, TUE, WED, THU, FRI, SAT”)

?Year (1970~2099)

Cron表達式的格式：秒 分 時 日 月 周 年(可選)。

字段名 | 允許的值 | 允許的特殊字符 ------- | ------ | ------ | ------ 秒 | 0-59 | , - * / 分 | 0-59 | , - * / 小時 | 0-23 | , - * / 日 | 1-31 | , - * ? / L W C 月 | 1-12 or JAN-DEC | , - * / 周幾 | 1-7 or SUN-SAT | , - * ? / L C # 年(可選字段) | empty 1970-2099 | , - * /

字符含義：

?*：代表所有可能的值。因此，“*”在Month中表示每個月，在Day-of-Month中表示每天，在Hours表示每小時

?-：表示指定范圍。

?,：表示列出枚舉值。例如：在Minutes子表達式中，“5,20”表示在5分鐘和20分鐘觸發。

?/：被用于指定增量。例如：在Minutes子表達式中，“0/15”表示從0分鐘開始，每15分鐘執行一次。"3/20"表示從第三分鐘開始，每20分鐘執行一次。和"3,23,43"（表示第3，23，43分鐘觸發）的含義一樣。

??：用在Day-of-Month和Day-of-Week中，指“沒有具體的值”。當兩個子表達式其中一個被指定了值以后，為了避免沖突，需要將另外一個的值設為“?”。例如：想在每月20日觸發調度，不管20號是星期幾，只能用如下寫法：0 0 0 20 * ?，其中最后以為只能用“?”，而不能用“*”。

?L：用在day-of-month和day-of-week字串中。它是單詞“last”的縮寫。它在兩個子表達式中的含義是不同的。

?在day-of-month中，“L”表示一個月的最后一天，一月31號，3月30號。

?在day-of-week中，“L”表示一個星期的最后一天，也就是“7”或者“SAT”

?如果“L”前有具體內容，它就有其他的含義了。例如：“6L”表示這個月的倒數第六天。“FRIL”表示這個月的最后一個星期五。

?注意：在使用“L”參數時，不要指定列表或者范圍，這樣會出現問題。

?W：“Weekday”的縮寫。只能用在day-of-month字段。用來描敘最接近指定天的工作日（周一到周五）。例如：在day-of-month字段用“15W”指“最接近這個月第15天的工作日”，即如果這個月第15天是周六，那么觸發器將會在這個月第14天即周五觸發；如果這個月第15天是周日，那么觸發器將會在這個月第 16天即周一觸發；如果這個月第15天是周二，那么就在觸發器這天觸發。注意一點：這個用法只會在當前月計算值，不會越過當前月。“W”字符僅能在 day-of-month指明一天，不能是一個范圍或列表。也可以用“LW”來指定這個月的最后一個工作日，即最后一個星期五。

?# ：只能用在day-of-week字段。用來指定這個月的第幾個周幾。例：在day-of-week字段用"6#3" or "FRI#3"指這個月第3個周五（6指周五，3指第3個）。如果指定的日期不存在，觸發器就不會觸發。

表達式例子：

0 * * * * ? 每1分鐘觸發一次

0 0 * * * ? 每天每1小時觸發一次

0 0 10 * * ? 每天10點觸發一次

0 * 14 * * ? 在每天下午2點到下午2:59期間的每1分鐘觸發

0 30 9 1 * ? 每月1號上午9點半

0 15 10 15 * ? 每月15日上午10:15觸發

*/5 * * * * ? 每隔5秒執行一次

0 */1 * * * ? 每隔1分鐘執行一次

0 0 5-15 * * ? 每天5-15點整點觸發

0 0/3 * * * ? 每三分鐘觸發一次

0 0-5 14 * * ? 在每天下午2點到下午2:05期間的每1分鐘觸發

0 0/5 14 * * ? 在每天下午2點到下午2:55期間的每5分鐘觸發

0 0/5 14,18 * * ? 在每天下午2點到2:55期間和下午6點到6:55期間的每5分鐘觸發

0 0/30 9-17 * * ? 朝九晚五工作時間內每半小時

0 0 10,14,16 * * ? 每天上午10點，下午2點，4點

0 0 12 ? * WED 表示每個星期三中午12點

0 0 17 ? * TUES,THUR,SAT 每周二、四、六下午五點

0 10,44 14 ? 3 WED 每年三月的星期三的下午2:10和2:44觸發

0 15 10 ? * MON-FRI 周一至周五的上午10:15觸發

0 0 23 L * ? 每月最后一天23點執行一次

0 15 10 L * ? 每月最后一日的上午10:15觸發

0 15 10 ? * 6L 每月的最后一個星期五上午10:15觸發

0 15 10 * * ? 2005 2005年的每天上午10:15觸發

0 15 10 ? * 6L 2002-2005 2002年至2005年的每月的最后一個星期五上午10:15觸發

0 15 10 ? * 6#3 每月的第三個星期五上午10:15觸發

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