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Spring定時(shí)任務(wù)@Scheduled注解使用方式淺窺(cron表達(dá)式、fixedRate和fix

SnaiLiu / 1309人閱讀

摘要:按順序依次為秒分鐘小時(shí)天月星期或,,,,,,年份其中每個(gè)元素可以是一個(gè)值如一個(gè)連續(xù)區(qū)間一個(gè)間隔時(shí)間表示每隔小時(shí)一個(gè)列表通配符。

1.開篇

spring的@Scheduled定時(shí)任務(wù)相信大家都是十分熟悉。最近在使用過程中發(fā)現(xiàn)了一些問題,寫篇文章,和大家分享一下。結(jié)論在最后,不想看冗長過程的小伙伴可以直接拉到最后看結(jié)論。

2.簡單使用

@Scheduled的使用方式十分簡單,首先在配置文件中啟動注解驅(qū)動

然后編寫任務(wù)類,并在任務(wù)類中編寫定時(shí)任務(wù)的方法,最后將任務(wù)類交于spring管理

@Component
public class testTask {
    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(testTask.class);
    
    public void doTask() {
        logger.info(Thread.currentThread().getName()+"===task run");
    }

}

接著,使用cron表達(dá)式標(biāo)注任務(wù)方法

@Component
public class testTask {
    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(testTask.class);

    @Scheduled(cron = "0/5 * * * * ?")
    public void doTask() {
        logger.info(Thread.currentThread().getName()+"===task run");
    }

}

關(guān)于cron表達(dá)式的寫法如下(網(wǎng)上copy了一份...):

一個(gè)cron表達(dá)式有至少6個(gè)(也可能7個(gè))有空格分隔的時(shí)間元素。
   按順序依次為
  1  秒(0~59)
  2  分鐘(0~59)
  3 小時(shí)(0~23)
  4  天(0~31)
  5 月(0~11)
  6  星期(1~7 1=SUN 或 SUN,MON,TUE,WED,THU,F(xiàn)RI,SAT)
  7.年份(1970-2099)
  其中每個(gè)元素可以是一個(gè)值(如6),一個(gè)連續(xù)區(qū)間(9-12),一個(gè)間隔時(shí)間(8-18/4)(/表示每隔4小時(shí)),一個(gè)列表(1,3,5),通配符。由于"月份中的日期"和"星期中的日期"這兩個(gè)元素互斥的,必須要對其中一個(gè)設(shè)置?.
   0 0 10,14,16 * * ? 每天上午10點(diǎn),下午2點(diǎn),4點(diǎn)
   0 0/30 9-17 * * ?   朝九晚五工作時(shí)間內(nèi)每半小時(shí)
   0 0 12 ? * WED 表示每個(gè)星期三中午12點(diǎn)
   "0 0 12 * * ?" 每天中午12點(diǎn)觸發(fā) 
   "0 15 10 ? * *" 每天上午10:15觸發(fā) 
   "0 15 10 * * ?" 每天上午10:15觸發(fā) 
   "0 15 10 * * ? *" 每天上午10:15觸發(fā) 
   "0 15 10 * * ? 2005" 2005年的每天上午10:15觸發(fā) 
   "0 * 14 * * ?" 在每天下午2點(diǎn)到下午2:59期間的每1分鐘觸發(fā) 
   "0 0/5 14 * * ?" 在每天下午2點(diǎn)到下午2:55期間的每5分鐘觸發(fā) 
   "0 0/5 14,18 * * ?" 在每天下午2點(diǎn)到2:55期間和下午6點(diǎn)到6:55期間的每5分鐘觸發(fā) 
   "0 0-5 14 * * ?" 在每天下午2點(diǎn)到下午2:05期間的每1分鐘觸發(fā) 
   "0 10,44 14 ? 3 WED" 每年三月的星期三的下午2:10和2:44觸發(fā) 
   "0 15 10 ? * MON-FRI" 周一至周五的上午10:15觸發(fā) 
   "0 15 10 15 * ?" 每月15日上午10:15觸發(fā) 
   "0 15 10 L * ?" 每月最后一日的上午10:15觸發(fā) 
   "0 15 10 ? * 6L" 每月的最后一個(gè)星期五上午10:15觸發(fā) 
   "0 15 10 ? * 6L 2002-2005" 2002年至2005年的每月的最后一個(gè)星期五上午10:15觸發(fā) 
   "0 15 10 ? * 6#3" 每月的第三個(gè)星期五上午10:15觸發(fā) 
   有些子表達(dá)式能包含一些范圍或列表
   例如:子表達(dá)式(天(星期))可以為 “MON-FRI”,“MON,WED,F(xiàn)RI”,“MON-WED,SAT”
   “*”字符代表所有可能的值
   “/”字符用來指定數(shù)值的增量
   例如:在子表達(dá)式(分鐘)里的“0/15”表示從第0分鐘開始,每15分鐘
            在子表達(dá)式(分鐘)里的“3/20”表示從第3分鐘開始,每20分鐘(它和“3,23,43”)的含義一樣
   “?”字符僅被用于天(月)和天(星期)兩個(gè)子表達(dá)式,表示不指定值
   當(dāng)2個(gè)子表達(dá)式其中之一被指定了值以后,為了避免沖突,需要將另一個(gè)子表達(dá)式的值設(shè)為“?”
   “L” 字符僅被用于天(月)和天(星期)兩個(gè)子表達(dá)式,它是單詞“l(fā)ast”的縮寫
   如果在“L”前有具體的內(nèi)容,它就具有其他的含義了。例如:“6L”表示這個(gè)月的倒數(shù)第6天
   注意:在使用“L”參數(shù)時(shí),不要指定列表或范圍,因?yàn)檫@會導(dǎo)致問題
   W 字符代表著平日(Mon-Fri),并且僅能用于日域中。它用來指定離指定日的最近的一個(gè)平日。大部分的商業(yè)處理都是基于工作周的,所以 W 字符可能是非常重要的。
   例如,日域中的 15W 意味著 "離該月15號的最近一個(gè)平日。" 假如15號是星期六,那么 trigger 會在14號(星期五)觸發(fā),因?yàn)樾瞧谒谋刃瞧谝浑x15號更近。
   C:代表“Calendar”的意思。它的意思是計(jì)劃所關(guān)聯(lián)的日期,如果日期沒有被關(guān)聯(lián),則相當(dāng)于日歷中所有日期。例如5C在日期字段中就相當(dāng)于日歷5日以后的第一天。1C在星期字段中相當(dāng)于星期日后的第一天。
   字段   允許值   允許的特殊字符
   秒           0-59           , - * /
   分           0-59           , - * /
   小時(shí)           0-23           , - * /
   日期           1-31           , - * ? / L W C
   月份           1-12 或者 JAN-DEC           , - * /
   星期           1-7 或者 SUN-SAT           , - * ? / L C #
   年(可選)           留空, 1970-2099           , - * /

接著啟動項(xiàng)目,就可以看到定時(shí)任務(wù)運(yùn)行了

2018-06-11 15:20:30.009 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 15:20:35.009 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 15:20:40.008 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 15:20:45.009 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 15:20:50.232 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 15:20:55.007 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run

這樣一個(gè)簡單的定時(shí)任務(wù)就OK啦

3.問題出現(xiàn)啦

如果我的任務(wù)在5秒內(nèi)沒有執(zhí)行完呢?spring會怎么處理呢?
測試,這次我將任務(wù)開始結(jié)束的信息都打印了出來
測試代碼:

@Scheduled(cron = "*/5 * * * * ?")
    public void doTask() throws InterruptedException {
        logger.info(Thread.currentThread().getName()+"===task run");
        Thread.sleep(6*1_000);
        logger.info(Thread.currentThread().getName()+"===task end");
    }

結(jié)果日志:

2018-06-11 16:02:50.035 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:02:56.496 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 16:03:00.006 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:03:06.013 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 16:03:10.115 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:03:17.267 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 16:03:20.055 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:03:26.164 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end

我們可以發(fā)現(xiàn),spring他的處理方式是等待上一個(gè)任務(wù)執(zhí)行完成后,再去執(zhí)行下一個(gè)任務(wù),也就是說spring的定時(shí)任務(wù)默認(rèn)是單線程的,而不會開啟另一條線程去執(zhí)行任務(wù)。

眼尖的小伙伴應(yīng)該發(fā)現(xiàn)任務(wù)執(zhí)行的時(shí)間還是怪怪的,任務(wù)開始到結(jié)束的時(shí)間間隔確實(shí)是6s,但是下一個(gè)任務(wù)的開始時(shí)間上一個(gè)任務(wù)的結(jié)束時(shí)間之間為什么差了4s呢?這個(gè)時(shí)間是怎么設(shè)定的呢?

這個(gè)問題和spring處理cron表達(dá)式這種定時(shí)任務(wù)的機(jī)制有關(guān),我們稍后再說,先講講@Scheduled注解的另外兩個(gè)屬性:fixedRate和fixedDelay

4.fixedDelay

測試代碼:

@Scheduled(fixedDelay = 5*1_000)
    public void doTask() throws InterruptedException {
        logger.info(Thread.currentThread().getName()+"===task run");
        Thread.sleep(6*1_000);
        logger.info(Thread.currentThread().getName()+"===task end");
    }

結(jié)果日志:

2018-06-11 16:30:56.246 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:31:03.114 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 16:31:08.122 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:31:14.139 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 16:31:19.149 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:31:25.261 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 16:31:30.269 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:31:36.385 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end

我們可以發(fā)現(xiàn),這個(gè)結(jié)果和上一個(gè)使用cro表達(dá)式的結(jié)果好像啊。但是仔細(xì)看我們就會發(fā)現(xiàn),這次所有的時(shí)間都是我們配置的:任務(wù)開始到結(jié)束間隔6s,上一個(gè)任務(wù)結(jié)束時(shí)間下一個(gè)任務(wù)開始時(shí)間是5秒,這樣看來是比較符合我們的設(shè)置的。

fixedDelay是設(shè)定上一個(gè)任務(wù)結(jié)束后多久執(zhí)行下一個(gè)任務(wù),也就是fixedDelay只關(guān)心上一任務(wù)的結(jié)束時(shí)間和下一任務(wù)的開始時(shí)間。

5.fixedRate

這次我們先將6s的任務(wù)執(zhí)行時(shí)間去掉,看看輸出什么
測試代碼:

@Scheduled(fixedRate = 5*1_000)
    public void doTask() throws InterruptedException {
        logger.info(Thread.currentThread().getName()+"===task run");
//        Thread.sleep(6*1_000);
        logger.info(Thread.currentThread().getName()+"===task end");
    }

結(jié)果日志:

2018-06-11 16:48:22.039 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:48:22.060 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 16:48:27.005 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:48:27.496 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 16:48:32.001 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:48:32.008 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 16:48:37.016 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:48:37.024 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end

誒?這樣看來好像和其他兩個(gè)沒什么區(qū)別,都是間隔5s執(zhí)行方法啊。別急,現(xiàn)在我們把注掉的6s任務(wù)執(zhí)行時(shí)間放開,再來看看結(jié)果
測試代碼:

2018-06-11 16:54:29.613 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:54:36.113 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 16:54:36.118 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:54:42.580 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 16:54:42.607 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:54:48.632 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 16:54:48.639 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:54:55.188 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end

這次我們可以看到,上一個(gè)任務(wù)結(jié)束后,下一個(gè)任務(wù)立刻開始執(zhí)行了,結(jié)合第一次測試,我們就可以推斷,fixedRate設(shè)置的上一個(gè)任務(wù)的開始時(shí)間下一個(gè)任務(wù)開始時(shí)間的間隔,那我們的推斷對不對呢?這次我們把任務(wù)執(zhí)行時(shí)間改成2s,測試走起~
測試代碼:

@Scheduled(fixedRate = 5*1_000)
    public void doTask() throws InterruptedException {
        logger.info(Thread.currentThread().getName()+"===task run");
        Thread.sleep(2*1_000);
        logger.info(Thread.currentThread().getName()+"===task end");
    }

結(jié)果日志:

2018-06-11 17:08:37.500 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 17:08:39.510 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 17:08:43.086 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 17:08:45.093 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 17:08:48.025 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 17:08:50.083 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 17:08:53.239 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 17:08:55.245 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end

結(jié)果和我們推斷的一致,兩個(gè)任務(wù)的開始時(shí)間間隔是5s,當(dāng)?shù)竭_(dá)任務(wù)的開始執(zhí)行時(shí)間,但上一個(gè)任務(wù)卻沒有完成時(shí),spring會等待上一個(gè)任務(wù)執(zhí)行完,并立即開始執(zhí)行本次任務(wù)。

6.Cron執(zhí)行機(jī)制

上面介紹了cron表達(dá)式、fixedRate和fixedDelay三種方式,但還有一個(gè)遺留問題,那就是cron的執(zhí)行機(jī)制,為什么使用它時(shí)兩個(gè)任務(wù)間隔并不固定呢?其實(shí)spring在處理使用cron表達(dá)式這種定時(shí)任務(wù)時(shí),其實(shí)依舊關(guān)注的是任務(wù)的開始時(shí)間,但是他和fixedDelay不同的是,他會在配置任務(wù)開始時(shí)判斷任務(wù)是否可以執(zhí)行,如果可以則執(zhí)行,如果不可以,那么他將不執(zhí)行此次任務(wù),等待下一次執(zhí)行。比如下圖

AB兩個(gè)任務(wù)配置的執(zhí)行規(guī)則都是每隔5s執(zhí)行,A任務(wù)執(zhí)行時(shí)間是4s,而B任務(wù)執(zhí)行時(shí)間是7s。
A任務(wù)可以在執(zhí)行內(nèi)執(zhí)行完任務(wù),所以每隔5s他就會正常執(zhí)行,0s開始,4s時(shí)結(jié)束,那么在5s的時(shí)候他會再次執(zhí)行,如此反復(fù)。
而B任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間是7s,執(zhí)行時(shí)間超過了任務(wù)的間隔時(shí)間,就如圖中例子,B任務(wù)在10s開始,執(zhí)行時(shí)間持續(xù)了7s,當(dāng)15s的時(shí)候本來應(yīng)該是開始執(zhí)行第二次,但由于第一次任務(wù)還未執(zhí)行完成,所以第二次任務(wù)將不會執(zhí)行,而是到20s要開始執(zhí)行第三次任務(wù)的時(shí)候,再次判斷,發(fā)現(xiàn)上一次B任務(wù)已經(jīng)執(zhí)行完畢,這時(shí)才開始再次執(zhí)行B任務(wù)。

還記得我們剛開始使用cron表達(dá)式做了一個(gè)執(zhí)行時(shí)間為6s,間隔5s執(zhí)行的測試任務(wù)嗎?這次我們改一改,將執(zhí)行時(shí)間改為8s,再次測試。
測試代碼:

@Scheduled(cron = "0/5 * * * * ?")
    public void doTask() throws InterruptedException {
        logger.info(Thread.currentThread().getName()+"===task run");
        Thread.sleep(8*1_000);
        logger.info(Thread.currentThread().getName()+"===task end");
    }

結(jié)果日志:

2018-06-11 17:54:30.014 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 17:54:38.033 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 17:54:40.488 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 17:54:49.617 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 17:54:50.260 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 17:54:58.270 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 17:55:00.845 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 17:55:08.856 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end

對比執(zhí)行時(shí)間為6s的測試結(jié)果,可以發(fā)現(xiàn)兩次任務(wù)開始的時(shí)間都是在下下一個(gè)5s的時(shí)候,也就是證實(shí)了之前等待的結(jié)論。

7.總結(jié)

1、fixedRate配置了上一次任務(wù)的開始時(shí)間下一次任務(wù)的開始時(shí)間的間隔,每次任務(wù)都會執(zhí)行;
2、fixedDelay配置了上一次任務(wù)的結(jié)束時(shí)間下一次任務(wù)的開始時(shí)間的間隔,每次任務(wù)都會執(zhí)行;
3、cron表達(dá)式配置了在哪一刻執(zhí)行任務(wù),會在配置的任務(wù)開始時(shí)間判斷任務(wù)是否可以執(zhí)行,如果能則執(zhí)行,不能則會跳過本次執(zhí)行;
4、如果是強(qiáng)調(diào)任務(wù)間隔的定時(shí)任務(wù),建議使用fixedRate和fixedDelay,如果是強(qiáng)調(diào)任務(wù)在某時(shí)某分某刻執(zhí)行的定時(shí)任務(wù),建議使用cron表達(dá)式。

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