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Quartz-任务调度概述及Quartz(2.2.X)快速入门

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Quartz-任务调度概述及Quartz(2.2.X)快速入门

概述

任务调度是多数应用系统的常见需求之一，我们直接编写基于现成的调度程序，不但容易出错，而且实现难度很大。 Quartz是任务调度领域非常出色的开源框架，Spring提供了继承Quartz的功能。

首先我们来回归下，常见的定时任务：

  • OS级别的定时任务管理器

例如linux的crontab、windows自带的计划任务。优点是：占用系统资源较少，而且操作简便，是定时任务首选的实现方式，缺点：当任务数量非常大，而且任务与任务之间有因果关系、先后顺序、竞争条件的话，OS级别的定时任务管理器就很难支持了。

  • 编程语言自带的定时任务管理器

例如Java的timer和TimeTask。但是这些API提供的接口功能简单，往往不能满足用户定时任务设置需要，所以在项目开发过程中很少使用。

  • 第三方组件

例如Java的quartz，python的celery等。这些组件往往既可以单独部署，也可以与当前的项目集成在一起统一部署管理，关键是他们有着强大的功能，能够满足我们对定时任务管理的各种需求，所以这些第三方组件往往在项目中应用广泛。

Quartz 概述

Quartz是一个开源的作业调度框架，它完全由Java写成，并设计用于J2SE和J2EE应用中。它提供了巨大的灵 活性而不牺牲简单性。你能够用它来为执行一个作业而创建简单的或复杂的调度。它有很多特征，如：数据库支持，集群，插件，EJB作业预构建，JavaMail及其它，支持cron-like表达式等等。

Quartz框架是一个全功能、开源的任务调度服务，可以集成几乎任何的java应用程序—从小的单片机系统到大型的电子商务系统。Quartz可以执行上千上万的任务调度。

官网地址：http://www.quartz-scheduler.org

Quartz提供了强大的任务调度机制。 Quartz允许开发人员灵活的定义触发器的调度时间表，并可对触发器和任务进行关联映射。

此外Quartz提供了调度环境运行的持久化机制，可以保存并恢复调度现场，即使系统因故障关闭，调度任务现场数据也不会丢失。

Quartz还提供了组件式的侦听器、各种插件、线程池等功能

Quartz 基础结构

Quartz对任务调度的领域问题进行了高度的抽象，提出了调度器、任务和触发器这3个核心的概念，并在org.quartz通过接口和类对重要的这些核心概念进行描述

Job（任务）、JobDetail（任务细节）、Trigger（触发器）、Scheduler（任务调度器）

Job

Job是一个接口，只有一个接口方法

void execute(JobExecutionContext 
context)

我们只需要实现该接口定义需要执行的任务,把任务放在execute中执行即可。

JobExecutionContext类提供了调度上下文的各种信息。Job运行时的信息保存在JobDataMap实例中。

JobDetail

Quartz执行Job时，需要新建个Job实例，但是不能直接操作Job类，所以通过JobDetail来获取Job的名称、描述信息。 Quartz在每次执行Job时，都重新创建一个Job实例，但是它不直接接受一个Job的实例，相反它接收一个Job实现类，以便运行时通过newInstance()的反射机制实例化Job。

因此需要通过一个类来描述Job的实现类及其它相关的静态信息，如Job名字、描述、关联监听器等信息，JobDetail承担了这一角色。

重要属性如下：

  • name：任务的名称。

  • group：任务所在的组(默认值：DEFAULT)。

  • jobClass:任务的实现类。

  • jobDataMap：传参的作用。

Trigger

Trigger是一个类，执行任务的规则。这个触发器实现了 Trigger 接口。描述触发Job执行的时间触发规则。主要有SimpleTrigger和CronTrigger这两个子类。

  • 当仅需触发一次或者以固定时间间隔周期执行，SimpleTrigger是最适合的选择；

  • CronTrigger则可以通过Cron表达式定义出各种复杂时间规则的调度方案：如每早晨9:00执行，周一、周三、周五下午5:00执行等；

Calendar

org.quartz.Calendar和java.util.Calendar不同， 它是一些日历特定时间点的集合（可以简单地将org.quartz.Calendar看作java.util.Calendar的集合——java.util.Calendar代表一个日历时间点，无特殊说明后面的Calendar即指org.quartz.Calendar）。

一个Trigger可以和多个Calendar关联， 以便排除或包含某些时间点。

假设，我们安排每周星期一早上10:00执行任务，但是如果碰到法定的节日，任务则不执行，这时就需要在Trigger触发机制的基础上使用Calendar进行定点排除。

针对不同时间段类型，Quartz在org.quartz.impl.calendar包下提供了若干个Calendar的实现类，如AnnualCalendar、MonthlyCalendar、WeeklyCalendar分别针对每年、每月和每周进行定义

Scheduler

Scheduler是最核心的概念，需要把JobDetail和Trigger注册到scheduler中，才可以执行。

Scheduler代表一个Quartz的独立运行容器，Trigger和JobDetail可以注册到Scheduler中，两者在Scheduler中拥有各自的组及名称，组及名称是Scheduler查找定位容器中某一对象的依据，Trigger的组及名称必须唯一，JobDetail的组和名称也必须唯一（但可以和Trigger的组和名称相同，因为它们是不同类型的）。

Scheduler定义了多个接口方法，允许外部通过组及名称访问和控制容器中Trigger和JobDetail。

Scheduler可以将Trigger绑定到某一JobDetail中，这样当Trigger触发时，对应的Job就被执行。

一个Job可以对应多个Trigger，但一个Trigger只能对应一个Job。

可以通过SchedulerFactory创建一个Scheduler实例。

Scheduler拥有一个SchedulerContext，它类似于ServletContext，保存着Scheduler上下文信息，Job和Trigger都可以访问SchedulerContext内的信息。

SchedulerContext内部通过一个Map，以键值对的方式维护这些上下文数据，SchedulerContext为保存和获取数据提供了多个put()和getXxx()的方法。可以通过Scheduler# getContext()获取对应的SchedulerContext实例。

ThreadPool

Scheduler使用一个线程池作为任务运行的基础设施，任务通过共享线程池中的线程提高运行效率。

Job有一个StatefulJob子接口，代表有状态的任务，该接口是一个没有方法的标签接口，其目的是让Quartz知道任务的类型，以便采用不同的执行方案。

无状态任务在执行时拥有自己的JobDataMap拷贝，对JobDataMap的更改不会影响下次的执行。

而有状态任务共享共享同一个JobDataMap实例，每次任务执行对JobDataMap所做的更改会保存下来，后面的执行可以看到这个更改，也即每次执行任务后都会对后面的执行发生影响。

正因为这个原因，无状态的Job可以并发执行，而有状态的StatefulJob不能并发执行，这意味着如果前次的StatefulJob还没有执行完毕，下一次的任务将阻塞等待，直到前次任务执行完毕。有状态任务比无状态任务需要考虑更多的因素，程序往往拥有更高的复杂度，因此除非必要，应该尽量使用无状态的Job。

如果Quartz使用了数据库持久化任务调度信息，无状态的JobDataMap仅会在Scheduler注册任务时保持一次，而有状态任务对应的JobDataMap在每次执行任务后都会进行保存。

Trigger自身也可以拥有一个JobDataMap，其关联的Job可以通过JobExecutionContext#getTrigger().getJobDataMap()获取Trigger中的JobDataMap。不管是有状态还是无状态的任务，在任务执行期间对Trigger的JobDataMap所做的更改都不会进行持久，也即不会对下次的执行产生影响。

Quartz拥有完善的事件和监听体系，大部分组件都拥有事件，如任务执行前事件、任务执行后事件、触发器触发前事件、触发后事件、调度器开始事件、关闭事件等等，可以注册相应的监听器处理感兴趣的事件。

注意

不同的版本的jar包，具体的操作不太相同，但是思路是相同的；比如1.8.6jar包中，JobDetail是个类，直接通过构造方法与Job类关联。SimpleTrigger和CornTrigger是类；在2.0.2jar包中，JobDetail是个接口，SimpleTrigger和CornTrigger是接口

Quartz-任务调度概述及Quartz(2.2.X)快速入门

上图描述了Scheduler的内部组件结构，SchedulerContext提供Scheduler全局可见的上下文信息，每一个任务都对应一个JobDataMap，虚线表达的JobDataMap表示对应有状态的任务.

快速入门 Quartz(2.2.X)

增加Maven依赖（Maven工程）

这里我们使用2.2.3 版本，后续的案例都是基于此版本。

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.quartz-scheduler/quartz -->
<dependency>
	<groupId>org.quartz-scheduler</groupId>
	<artifactId>quartz</artifactId>
	<version>2.2.3</version>
</dependency>

Quartz Jar 包

Quartz 解压后包含了几个 jar 文件，位于lib目录下。Quartz 的主要包名称为 quartz-xxx.jar（xxx 表示版本号）。

要使用 Quartz 提供的特性，这个 jar 包必须添加到项目的 classpath 中。

Quartz 根目录 /lib 目录下包含了 Quartz 的一系列依赖包。如果要使用 Quartz 的完整功能，那么这些 jar 包也要添加到项目的 classpath 中。

如果需要创建独立的 Quartz 应用程序，那么建议将所有的这些包都添加到项目 classpath 中。

如果你是在 web 服务器中使用 Quartz，那么这些第三方包可能在你的 classpath 中已经存在，这时你需要选择你的项目具体需要哪个 jar 包。

配置文件

Quartz 使用的配置文件是 quartz.properties。如果使用最基本的配置，那么这个文件不是必须的，否则，这个文件必须包含在 classpath 中。

如果你创建的是 web 应用程序，那么 quartz.properties 文件需要部署到 WEB-INF/classes 中，也就是 classpath 中。

配置

Quartz 的最大优势就是可配置。最好的配置方式是编写 quartz.properties 文件并放到项目的 classpath 中。

Quartz 发布包中包含了几个配置文件的例子，它们放在发布包的 /examples 目录下。建议创建新的 quartz.properties 文件进行配置，而不是拷贝例子中的 quartz.properties 文件来修改。这样做的配置文件将会更加整洁，并且你也会学习到更多 Quartz 提供的特性。

作为快速起步，我们配置一个最基本的 quartz.properties 文件：

org.quartz.scheduler.instanceName = MyScheduler
org.quartz.threadPool.threadCount = 3
org.quartz.jobStore.class = org.quartz.simpl.RAMJobStore

创建调度器时，会应用上面的配置，配置解释如下：

  • org.quartz.scheduler.instanceName – 创建的调度器命名为 MyScheduler

  • org.quartz.threadPool.threadCount – 线程池中有 3 个线程，这意味着最多只能同时运行 3 个任务。

  • org.quartz.jobStore.class – 所有 Quartz的数据，例如任务和触发器的数据都存放到内存中（而不是数据库中）。即使你使用了数据库同时也使用了 Quartz，也建议使用 RamJobStore。

实例

现在，我们已经下载并安装了 Quartz，是时候开始编写一个样例程序了。下面的代码得到了一个 Scheduler（调度器），并调用了调度器的开始和结束操作。

package com.xgj.quartz.quartzItself.quickDemo;

import org.quartz.Scheduler;
import org.quartz.SchedulerException;
import org.quartz.impl.StdSchedulerFactory;

public class QuartzTest {

	public static void main(String[] args) {
		try {
			// Grab the Scheduler instance from the Factory
			Scheduler scheduler = StdSchedulerFactory.getDefaultScheduler();
			// start
			scheduler.start();
			// shutdown
			scheduler.shutdown();
		} catch (SchedulerException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}

}

一旦使用 StdSchedulerFactory.getDefaultScheduler() 获得了 Scheduler，那么你的程序将不会停止，除非我们显式调用scheduler 的 shutdown 方法。这是因为一直都有活动的线程。

如果你没有配置日志，那么所有的日志将会在控制台打印：

INFO  StdSchedulerFactory - Using default implementation for ThreadExecutor
INFO  SimpleThreadPool - Job execution threads will use class loader of thread: main
INFO  SchedulerSignalerImpl - Initialized Scheduler Signaller of type: class org.quartz.core.SchedulerSignalerImpl
INFO  QuartzScheduler - Quartz Scheduler v.2.2.3 created.
INFO  RAMJobStore - RAMJobStore initialized.
INFO  QuartzScheduler - Scheduler meta-data: Quartz Scheduler (v2.2.3) 'DefaultQuartzScheduler' with instanceId 'NON_CLUSTERED'
  Scheduler class: 'org.quartz.core.QuartzScheduler' - running locally.
  NOT STARTED.
  Currently in standby mode.
  Number of jobs executed: 0
  Using thread pool 'org.quartz.simpl.SimpleThreadPool' - with 10 threads.
  Using job-store 'org.quartz.simpl.RAMJobStore' - which does not support persistence. and is not clustered.

INFO  StdSchedulerFactory - Quartz scheduler 'DefaultQuartzScheduler' initialized from default resource file in Quartz package: 'quartz.properties'
INFO  StdSchedulerFactory - Quartz scheduler version: 2.2.3
INFO  QuartzScheduler - Scheduler DefaultQuartzScheduler_$_NON_CLUSTERED started.
INFO  QuartzScheduler - Scheduler DefaultQuartzScheduler_$_NON_CLUSTERED shutting down.
INFO  QuartzScheduler - Scheduler DefaultQuartzScheduler_$_NON_CLUSTERED paused.
INFO  QuartzScheduler - Scheduler DefaultQuartzScheduler_$_NON_CLUSTERED shutdown complete.

如果需要处理我们的任务，需要在 start() 和 shutdown() 方法之间添加代码：

package com.xgj.quartz.quartzItself.quickDemo;

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

import org.quartz.JobDetail;
import org.quartz.Scheduler;
import org.quartz.SchedulerException;
import org.quartz.Trigger;
import org.quartz.impl.StdSchedulerFactory;

public class QuartzTest {

	public static void main(String[] args) {
		try {
			// Grab the Scheduler instance from the Factory
			Scheduler scheduler = StdSchedulerFactory.getDefaultScheduler();
			// start
			scheduler.start();

			// define the job and tie it to our SimpleJob class
			JobDetail job = newJob(SimpleJob.class).withIdentity("job1",
					"group1").build();

			// Trigger the job to run now, and then repeat every 40 seconds
			Trigger trigger = newTrigger()
					.withIdentity("trigger1", "group1")
					.startNow()
					.withSchedule(
							simpleSchedule().withIntervalInSeconds(40)
									.repeatForever()).build();

			// Tell quartz to schedule the job using our trigger
			scheduler.scheduleJob(job, trigger);

			// shutdown if needed
			// scheduler.shutdown();
		} catch (SchedulerException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}

}

SimpleJob.class如下 ，简单的打印时间

package com.xgj.quartz.quartzItself.quickDemo;

import java.text.SimpleDateFormat;

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

/**
 * 
 * 
 * @ClassName: SimpleJob
 * 
 * @Description: 实现Job接口,定义需要执行的任务。 JobExecutionContext类提供了调度上下文的各种信息。
 *               Job运行时的信息保存在JobDataMap实例中。
 * 
 * @author: Mr.Yang
 * 
 * @date: 2017年10月6日 上午11:56:43
 */

public class SimpleJob implements Job {

	@Override
	public void execute(JobExecutionContext context)
			throws JobExecutionException {
		
		SimpleDateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat(
				"yyyy-MM-dd hh:mm:ss");
		
		System.out.println(" triggered time is " + dateFormat.format(new java.util.Date()));

	}
}

运行日志

.......
INFO  QuartzScheduler - Scheduler DefaultQuartzScheduler_$_NON_CLUSTERED started.
 triggered time is 2017-10-06 11:07:02
 triggered time is 2017-10-06 11:07:42
 triggered time is 2017-10-06 11:08:22
........
........
........
........

我们没有显式的调用shutdown方法，所以一直运行。

本文标题：Quartz-任务调度概述及Quartz(2.2.X)快速入门
本文链接：https://blog.quwenai.cn/post/6597.html
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