Spring 使用介绍（十二）—— Spring Task

一、概述

1、jdk的线程池和任务调用器分别由ExecutorService、ScheduledExecutorService定义，继承关系如下：

ThreadPoolExecutor：ExecutorService的实现类，其构造函数提供了灵活的参数配置，可构造多种类型的线程池，详细可参考JAVA进阶----ThreadPoolExecutor机制

ScheduledThreadPoolExecutor：ScheduledExecutorService的实现类，用于任务调度

2、spring task对定时任务的两个抽象：

• TaskExecutor：与jdk中Executor相同，引入的目的是为定时任务的执行提供线程池的支持
• TaskScheduler：对定时任务的抽象

继承关系如下：

任务执行器与调度器的实现类分别为ThreadPoolTaskExecutor、ThreadPoolTaskScheduler

TaskScheduler需要传入一个Runnable的任务做为参数，并指定需要周期执行的时间或者触发器（Trigger）。

spring定义了Trigger接口的实现类CronTrigger，支持使用cron表达式指定定时策略，使用如下：

scheduler.schedule(task, new CronTrigger("30 * * * * ?"));

二、定时任务

spring定时任务的使用和配置非常简单，支持xml配置和注解两个方式

1、XML配置方式

任务类

@Component
public class TestTask {
    public void job() {
        System.out.println("hello matt!");
    }
}

配置

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>  
<beans  
    xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"  
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"  
    xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
    xmlns:task="http://www.springframework.org/schema/task" 
    xsi:schemaLocation="  
    http://www.springframework.org/schema/beans        
    http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd
    http://www.springframework.org/schema/context 
    http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-4.2.xsd 
    http://www.springframework.org/schema/task 
    http://www.springframework.org/schema/task/spring-task-4.1.xsd">  

    <context:component-scan base-package="cn.matt.schedule"/>  

     <!-- 任务调度器-->
     <task:scheduler id="myScheduler" pool-size="10"/> 

    <!-- 任务配置-->
    <task:scheduled-tasks scheduler="myScheduler"> 
        <task:scheduled ref="testTask" method="job" cron="0/2 * * * * ?"/> 
     </task:scheduled-tasks> 
</beans>  

测试

public class TaskTest {
    @Test
    public void test() throws InterruptedException {
        ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("classpath:spring-context.xml");
        TimeUnit.SECONDS.sleep(10);
    }
}

2、注解方式

 任务类

@Component
public class TestTask {
    @Scheduled(cron = "0/2 * * * * ?")
    public void job() {
        System.out.println("hello matt!");
    }
}

配置

<!-- 任务调度器-->
<task:scheduler id="myScheduler" pool-size="10"/> 

<!-- 开启任务注解-->
<task:annotation-driven scheduler="myScheduler"/> 

测试代码与xml配置方式相同

补充说明：

• 使用<task:executor>配置任务执行器，即实例化ThreadPoolTaskExecutor
• 使用<task:scheduler>配置任务调度器，即实例化ThreadPoolTaskScheduler
• 两种方式的任务调度器不指定时，默认会使用只有一个线程的调用器，关于配置的详细介绍和默认参数，可参考xsd文档 http://www.springframework.org/schema/task/spring-task-4.1.xsd

疑问：

有些项目同时指定任务执行器和调度器，如下：

<!-- 启用注解驱动的定时任务 -->
<task:annotation-driven scheduler="myScheduler" executor="myExecutor"/>
<!-- 配置定时任务的线程池 -->
<task:scheduler id="myScheduler" pool-size="10"/>  
<task:executor id="myExecutor" pool-size="10" />  

存在两个线程池，两者的关系是怎样的？执行器用的是哪个线程池？

经验证，定时任务执行时，使用的是任务调度器的线程池，任务执行器的设置对定时任务的执行没有影响，测试代码如下：

任务类

@Component
public class TestTask {
    @Scheduled(cron = "0/5 * * * * ?")
    public void job1() {
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        System.out.println(String.format("%s*******%s", sdf.format(new Date()), "job1"));
    }
    
    @Scheduled(cron = "0/10 * * * * ?")
    public void job2() {
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        System.out.println(String.format("%s*******%s", sdf.format(new Date()), "job2"));
        
        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(15);
        } catch (InterruptedException e) {}
    }
}

 配置与疑问中相同

测试（测试时，通过改变线程池的大小进行验证）

public class TaskTest {
    @Test
    public void test() throws InterruptedException {
        ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("classpath:spring-context.xml");
        TimeUnit.SECONDS.sleep(1000);
    }
}

3、cron表达式

spring支持6个参数的cron表达式，格式如下：

{秒} {分} {时} {日期} {月} {星期}

• 秒：必填项，允许的值范围是0-59，支持的特殊符号包括'-*/,'，','表示特定的某一秒才会触发任务，'-'表示一段时间内会触发任务，'*'表示每一秒都会触发，'/'表示从哪一个时刻开始，每隔多长时间触发一次任务。
• 分：必填项，允许的值范围是0-59，支持的特殊符号和秒一样，含义类推
• 时：必填项，允许的值范围是0-23，支持的特殊符号和秒一样，含义类推
• 日期：必填项，允许的值范围是1-31，支持的特殊符号相比秒多了?，表示与{星期}互斥，即意味着若明确指定{星期}触发，则表示{日期}无意义，以免引起冲突和混乱
• 月：必填项，允许的值范围是1-12（JAN-DEC），支持的特殊符号与秒一样，含义类推
• 星期：必填项，允许值范围是1~7 (SUN-SAT),1代表星期天（一星期的第一天），以此类推，7代表星期六，支持的符号相比秒多了?，表达的含义是与{日期}互斥，即意味着若明确指定{日期}触发，则表示{星期}无意义。

示例：

0 0 12 * * ?          每天中午12点触发 
0 * 14 * * ?          每天下午2点到下午2:59期间的每1分钟触发 
0 0/5 14 * * ?        每天下午2点到下午2:55期间的每5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 

关于cron表达式的详细介绍可参考spring定时任务详解

三、异步调用

spring提供@Async注解，可很方便的实现异步调用，简单示例如下：

接口及实现类

public interface Hello {
    void doSomething1();
    void doSomething2();
}

@Component
public class HelloImpl implements Hello {
    @Async
    @Override
    public void doSomething1() {
        System.out.println(String.format("thread:%d **** doSomething1", Thread.currentThread().getId()));

    }
    
    @Async("myExecutor2")
    @Override
    public void doSomething2() {
        System.out.println(String.format("thread:%d **** doSomething2", Thread.currentThread().getId()));
    }
}

配置

<context:component-scan base-package="cn.matt.schedule"/>
<!-- 开启@Async注解支持 -->
<task:annotation-driven executor="myExecutor1"/>
<!-- 定义执行器 -->
<task:executor id="myExecutor1" pool-size="10" /> 
<task:executor id="myExecutor2" pool-size="10" /> 

测试

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration(locations = "classpath:spring-context.xml")
public class SpringTestBase {}

public class AsyncTest extends SpringTestBase {
    @Autowired
    private Hello hello;

    @Test
    public void test() {
        System.out.println(String.format("main thread:%d **** doSomething1", Thread.currentThread().getId()));
        
        hello.doSomething1();
        hello.doSomething2();
    }
}

// 输出：
// main thread:1 **** doSomething1
// thread:20 **** doSomething2
// thread:19 **** doSomething1

说明：@Async默认使用<task:annotation-driven/>指定的执行器，当存在多个执行器时，可通过@Async的value属性单独指定

参考：

Spring任务调度之Spring-Task

spring定时任务详解（@Scheduled注解）

深入浅出Spring task定时任务

 Spring异步任务处理，@Async的配置和使用

Spring中@Async