SpringBoot中定时任务@Scheduled注解的使用解读

作者:Sunshine_Dongyang 时间:2022-11-24 17:20:11 

项目开发中,经常会遇到定时任务的场景,Spring提供了@Scheduled注解,方便进行定时任务的开发

概述

要使用@Scheduled注解,首先需要在启动类添加@EnableScheduling,启用Spring的计划任务执行功能,这样可以在容器中的任何Spring管理的bean上检测@Scheduled注解,执行计划任务

注解定义

@Target({ElementType.METHOD, ElementType.ANNOTATION_TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Repeatable(Schedules.class)
public @interface Scheduled {

String cron() default "";

String zone() default "";

long fixedDelay() default -1;

String fixedDelayString() default "";

long fixedRate() default -1;

String fixedRateString() default "";

long initialDelay() default -1;

String initialDelayString() default "";
}

参数说明

参数参数说明示例
cron任务执行的cron表达式0/1 * * * * ?
zonecron表达时解析使用的时区,默认为服务器的本地时区,使用java.util.TimeZone#getTimeZone(String)方法解析GMT-8:00
fixedDelay上一次任务执行结束到下一次执行开始的间隔时间,单位为ms1000
fixedDelayString上一次任务执行结束到下一次执行开始的间隔时间,使用java.time.Duration#parse解析PT15M
fixedRate以固定间隔执行任务,即上一次任务执行开始到下一次执行开始的间隔时间,单位为ms,若在调度任务执行时,上一次任务还未执行完毕,会加入worker队列,等待上一次执行完成后立即执行下一次任务2000
fixedRateString与fixedRate逻辑一致,只是使用java.time.Duration#parse解析PT15M
initialDelay首次任务执行的延迟时间1000
initialDelayString首次任务执行的延迟时间,使用java.time.Duration#parse解析PT15M

源码解析

配置了@Scheduled注解的方法,Spring的处理是通过注册ScheduledAnnotationBeanPostProcessor来执行,将不同配置参数的任务分配给不同的handler处理,核心代码如下

org.springframework.scheduling.annotation.ScheduledAnnotationBeanPostProcessor#postProcessAfterInitialization

@Override
public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) {
if (bean instanceof AopInfrastructureBean || bean instanceof TaskScheduler ||
bean instanceof ScheduledExecutorService) {
// Ignore AOP infrastructure such as scoped proxies.
return bean;
}

Class<?> targetClass = AopProxyUtils.ultimateTargetClass(bean);
if (!this.nonAnnotatedClasses.contains(targetClass) &&
AnnotationUtils.isCandidateClass(targetClass, Arrays.asList(Scheduled.class, Schedules.class))) {
Map<Method, Set<Scheduled>> annotatedMethods = MethodIntrospector.selectMethods(targetClass,
(MethodIntrospector.MetadataLookup<Set<Scheduled>>) method -> {
Set<Scheduled> scheduledMethods = AnnotatedElementUtils.getMergedRepeatableAnnotations(
method, Scheduled.class, Schedules.class);
return (!scheduledMethods.isEmpty() ? scheduledMethods : null);
});
if (annotatedMethods.isEmpty()) {
this.nonAnnotatedClasses.add(targetClass);
if (logger.isTraceEnabled()) {
logger.trace("No @Scheduled annotations found on bean class: " + targetClass);
}
}
else {
// Non-empty set of methods
annotatedMethods.forEach((method, scheduledMethods) ->
scheduledMethods.forEach(scheduled -> processScheduled(scheduled, method, bean)));
if (logger.isTraceEnabled()) {
logger.trace(annotatedMethods.size() + " @Scheduled methods processed on bean '" + beanName +
"': " + annotatedMethods);
}
}
}
return bean;
}

org.springframework.scheduling.annotation.ScheduledAnnotationBeanPostProcessor#processScheduled

/**
* Process the given {@code @Scheduled} method declaration on the given bean.
* @param scheduled the @Scheduled annotation
* @param method the method that the annotation has been declared on
* @param bean the target bean instance
* @see #createRunnable(Object, Method)
*/
protected void processScheduled(Scheduled scheduled, Method method, Object bean) {
try {
Runnable runnable = createRunnable(bean, method);
boolean processedSchedule = false;
String errorMessage =
"Exactly one of the 'cron', 'fixedDelay(String)', or 'fixedRate(String)' attributes is required";
Set<ScheduledTask> tasks = new LinkedHashSet<>(4);
// Determine initial delay
long initialDelay = scheduled.initialDelay();
String initialDelayString = scheduled.initialDelayString();
if (StringUtils.hasText(initialDelayString)) {
Assert.isTrue(initialDelay < 0, "Specify 'initialDelay' or 'initialDelayString', not both");
if (this.embeddedValueResolver != null) {
initialDelayString = this.embeddedValueResolver.resolveStringValue(initialDelayString);
}
if (StringUtils.hasLength(initialDelayString)) {
try {
initialDelay = parseDelayAsLong(initialDelayString);
}
catch (RuntimeException ex) {
throw new IllegalArgumentException(
"Invalid initialDelayString value \"" + initialDelayString + "\" - cannot parse into long");
}
}
}
// Check cron expression
String cron = scheduled.cron();
if (StringUtils.hasText(cron)) {
String zone = scheduled.zone();
if (this.embeddedValueResolver != null) {
cron = this.embeddedValueResolver.resolveStringValue(cron);
zone = this.embeddedValueResolver.resolveStringValue(zone);
}
if (StringUtils.hasLength(cron)) {
Assert.isTrue(initialDelay == -1, "'initialDelay' not supported for cron triggers");
processedSchedule = true;
if (!Scheduled.CRON_DISABLED.equals(cron)) {
TimeZone timeZone;
if (StringUtils.hasText(zone)) {
timeZone = StringUtils.parseTimeZoneString(zone);
}
else {
timeZone = TimeZone.getDefault();
}
tasks.add(this.registrar.scheduleCronTask(new CronTask(runnable, new CronTrigger(cron, timeZone))));
}
}
}
// At this point we don't need to differentiate between initial delay set or not anymore
if (initialDelay < 0) {
initialDelay = 0;
}
// Check fixed delay
long fixedDelay = scheduled.fixedDelay();
if (fixedDelay >= 0) {
Assert.isTrue(!processedSchedule, errorMessage);
processedSchedule = true;
tasks.add(this.registrar.scheduleFixedDelayTask(new FixedDelayTask(runnable, fixedDelay, initialDelay)));
}
String fixedDelayString = scheduled.fixedDelayString();
if (StringUtils.hasText(fixedDelayString)) {
if (this.embeddedValueResolver != null) {
fixedDelayString = this.embeddedValueResolver.resolveStringValue(fixedDelayString);
}
if (StringUtils.hasLength(fixedDelayString)) {
Assert.isTrue(!processedSchedule, errorMessage);
processedSchedule = true;
try {
fixedDelay = parseDelayAsLong(fixedDelayString);
}
catch (RuntimeException ex) {
throw new IllegalArgumentException(
"Invalid fixedDelayString value \"" + fixedDelayString + "\" - cannot parse into long");
}
tasks.add(this.registrar.scheduleFixedDelayTask(new FixedDelayTask(runnable, fixedDelay, initialDelay)));
}
}
// Check fixed rate
long fixedRate = scheduled.fixedRate();
if (fixedRate >= 0) {
Assert.isTrue(!processedSchedule, errorMessage);
processedSchedule = true;
tasks.add(this.registrar.scheduleFixedRateTask(new FixedRateTask(runnable, fixedRate, initialDelay)));
}
String fixedRateString = scheduled.fixedRateString();
if (StringUtils.hasText(fixedRateString)) {
if (this.embeddedValueResolver != null) {
fixedRateString = this.embeddedValueResolver.resolveStringValue(fixedRateString);
}
if (StringUtils.hasLength(fixedRateString)) {
Assert.isTrue(!processedSchedule, errorMessage);
processedSchedule = true;
try {
fixedRate = parseDelayAsLong(fixedRateString);
}
catch (RuntimeException ex) {
throw new IllegalArgumentException(
"Invalid fixedRateString value \"" + fixedRateString + "\" - cannot parse into long");
}
tasks.add(this.registrar.scheduleFixedRateTask(new FixedRateTask(runnable, fixedRate, initialDelay)));
}
}
// Check whether we had any attribute set
Assert.isTrue(processedSchedule, errorMessage);
// Finally register the scheduled tasks
synchronized (this.scheduledTasks) {
Set<ScheduledTask> regTasks = this.scheduledTasks.computeIfAbsent(bean, key -> new LinkedHashSet<>(4));
regTasks.addAll(tasks);
}
}
catch (IllegalArgumentException ex) {
throw new IllegalStateException(
"Encountered invalid @Scheduled method '" + method.getName() + "': " + ex.getMessage());
}
}

org.springframework.scheduling.config.ScheduledTaskRegistrar#scheduleTasks

/**
* Schedule all registered tasks against the underlying
* {@linkplain #setTaskScheduler(TaskScheduler) task scheduler}.
*/
proected void scheduleTasks() {
if (this.taskScheduler == null) {
this.localExecutor = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
this.taskScheduler = new ConcurrentTaskScheduler(this.localExecutor);
}
if (this.triggerTasks != null) {
for (TriggerTask task : this.triggerTasks) {
addScheduledTask(scheduleTriggerTask(task));
}
}
if (this.cronTasks != null) {
for (CronTask task : this.cronTasks) {
addScheduledTask(scheduleCronTask(task));
}
}
if (this.fixedRateTasks != null) {
for (IntervalTask task : this.fixedRateTasks) {
addScheduledTask(scheduleFixedRateTask(task));
}
}
if (this.fixedDelayTasks != null) {
for (IntervalTask task : this.fixedDelayTasks) {
addScheduledTask(scheduleFixedDelayTask(task));
}
}
}

使用详解

定时任务同步/异步执行

定时任务执行默认是单线程模式,会创建一个本地线程池,线程池大小为1。当项目中有多个定时任务时,任务之间会相互等待,同步执行

源码:

// org.springframework.scheduling.config.ScheduledTaskRegistrar#scheduleTasks
if (this.taskScheduler == null) {
   this.localExecutor = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
   this.taskScheduler = new ConcurrentTaskScheduler(this.localExecutor);
}

// java.util.concurrent.Executors#newSingleThreadScheduledExecutor()
public static ScheduledExecutorService newSingleThreadScheduledExecutor() {
   return new DelegatedScheduledExecutorService
       (new ScheduledThreadPoolExecutor(1));
}

代码示例:

@Slf4j
@Component
public class RunIntervalTestScheduler {

@Scheduled(cron = "0/1 * * * * ?")
   public void singleThreadTest1() {
       log.info("singleThreadTest1");
       LockSupport.parkNanos(TimeUnit.SECONDS.toNanos(1));
   }

@Scheduled(cron = "0/1 * * * * ?")
   public void singleThreadTest2() {
       log.info("singleThreadTest2");
       LockSupport.parkNanos(TimeUnit.SECONDS.toNanos(1));
   }

@Scheduled(cron = "0/1 * * * * ?")
   public void singleThreadTest3() {
       log.info("singleThreadTest3");
       LockSupport.parkNanos(TimeUnit.SECONDS.toNanos(1));
   }
}

执行结果:

SpringBoot中定时任务@Scheduled注解的使用解读

可以看到,默认情况下,三个任务串行执行,都使用pool-1-thread-1同一个线程池,并且线程只有一个

可以通过实现SchedulingConfigurer接口,手动创建线程池,配置期望的线程数量

示例代码:

@Configuration
public class ScheduledConfig implements SchedulingConfigurer {

/**
    * 任务执行线程池大小
    */
   private static final int TASK_POOL_SIZE = 50;
   /**
    * 线程名
    */
   private static final String TASK_THREAD_PREFIX = "test-task-";

@Override
   public void configureTasks(ScheduledTaskRegistrar scheduledTaskRegistrar) {
       ThreadPoolTaskScheduler taskPool = new ThreadPoolTaskScheduler();
       taskPool.setPoolSize(TASK_POOL_SIZE);
       taskPool.setThreadNamePrefix(TASK_THREAD_PREFIX);
       taskPool.initialize();
       scheduledTaskRegistrar.setTaskScheduler(taskPool);
   }
}

任务执行结果:

SpringBoot中定时任务@Scheduled注解的使用解读

此时任务的执行已经异步化,从自定义线程池中分配线程执行任务,在实际应用中需要考虑实际任务数量,创建相应大小的线程池

fixedRate/fixedDelay区别

fixedRate是配置上一次任务执行开始到下一次执行开始的间隔时间,不会等待上一次任务执行完成就会调度下一次任务,将其放入等待队列中

代码示例:

@Slf4j
@Component
public class RunIntervalTestScheduler {

@Scheduled(initialDelay = 1000, fixedRate = 1000)
   public void fixedRate() throws Exception {
       log.info("fixedRate run");
       TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
   }
}

执行结果:

SpringBoot中定时任务@Scheduled注解的使用解读

任务配置的fixedRate为1s,执行日志打印的时间间隔都是3s左右,也就是上一次执行完成后,紧接着就执行下一次任务

fixedDelay是配置的上一次任务执行结束到下一次执行开始的间隔时间,也就是说会等待上一次任务执行结束后,延迟间隔时间,再执行下一次任务

代码示例:

@Slf4j
@Component
public class RunIntervalTestScheduler {

@Scheduled(initialDelay = 1000, fixedDelay = 1000)
   public void fixedDelay() throws Exception {
       log.info("fixedDelay run");
       TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
   }
}

执行结果:

SpringBoot中定时任务@Scheduled注解的使用解读

任务配置的fixedDelay为1s,执行日志打印的时间间隔都是4s左右,也就是上一次执行完成后,延迟1s后执行下一次任务

cron表达式如果配置为类似每秒执行、每分钟执行(例:0/1 * * * * ?, 每秒执行),调度跟fixedDelay是一致的,也是在上一次任务执行结束后,等待间隔时间

代码示例:

@Slf4j
@Component
public class RunIntervalTestScheduler {

@Scheduled(cron = "0/1 * * * * ?")
   public void cronRun() throws Exception{
       log.info("cron run");
       TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
   }
}

执行结果:

SpringBoot中定时任务@Scheduled注解的使用解读

执行日志打印的时间间隔都是4s左右,也就是上一次执行完成后,延迟1s后执行下一次任务

cron表达式如果配置为固定时间执行(例:1 * * * * ?, 秒数为1时执行),若上一次任务没有执行完,则不会调度本次任务,跳过本次执行,等待下一次执行周期

代码示例:

@Slf4j
@Component
public class RunIntervalTestScheduler {

@Scheduled(cron = "1 * * * * ?")
   public void cronRun() throws Exception{
       log.info("cron run");
       TimeUnit.SECONDS.sleep(70);
   }
}

执行结果:

SpringBoot中定时任务@Scheduled注解的使用解读

上一次任务未执行完毕,则跳过了本次执行

来源:https://blog.csdn.net/hu_dongyang/article/details/114270232

标签:SpringBoot,定时任务,@Scheduled,注解
0
投稿

猜你喜欢

  • Android手机屏幕同步工具asm.jar

    2023-10-31 20:01:26
  • C# 如何在MVC3中取消备用控制器的选择

    2023-02-16 06:48:18
  • MyBatis注解实现动态SQL问题

    2023-08-19 02:34:09
  • Java将字符串String转换为整型Int的两种方式

    2021-12-11 10:01:32
  • java语言基础之标识符和命名规则详解

    2023-04-21 16:50:18
  • Android应用启动另外一个apk应用的方法

    2023-12-23 08:53:26
  • Springboot2.1.6集成activiti7出现登录验证的实现

    2022-08-03 10:44:48
  • Java中接收键盘输入的三种方法

    2023-11-13 16:11:29
  • Java流程控制顺序结构原理解析

    2022-09-13 14:14:03
  • Android中删除Preference详解

    2021-08-09 21:41:19
  • 你所不知道的Spring自动注入详解

    2021-09-04 19:30:08
  • 详细讲解Java的泛型

    2021-07-06 02:31:24
  • Java超详细讲解排序二叉树

    2022-12-22 22:55:17
  • java-for循环问题

    2022-01-22 12:46:53
  • Spring创建bean对象三种方式代码实例

    2023-02-04 08:53:33
  • Java保留两位小数的几种写法总结

    2022-04-19 06:53:06
  • SpringBoot集成yitter-idgenerator(雪花漂移)分布式Id自增的实现

    2022-03-27 10:47:08
  • C#的十种语法糖介绍

    2022-07-24 04:55:49
  • Java spring的三种注入方式详解流程

    2021-07-02 12:25:47
  • C#中变量、常量、枚举、预处理器指令知多少

    2021-05-26 18:29:11
  • asp之家 软件编程 m.aspxhome.com