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從零搭建開發(fā)腳手架 基于Spring Task實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)管理任務(wù)

開發(fā) 后端
Timer 是 Jdk自帶的定時(shí)任務(wù)執(zhí)行類,無論任何項(xiàng)目都可以直接使用 Timer 來實(shí)現(xiàn)定時(shí)任務(wù),所以 Timer 的優(yōu)點(diǎn)就是使用方便。

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本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號(hào)「Java大廠面試官」,作者laker。轉(zhuǎn)載本文請(qǐng)聯(lián)系Java大廠面試官公眾號(hào)。

什么是定時(shí)任務(wù)

定時(shí)任務(wù)是指調(diào)度程序在指定的時(shí)間或周期觸發(fā)執(zhí)行的任務(wù),常用場(chǎng)景如下:

  • 定時(shí)發(fā)短信
  • 定時(shí)變更數(shù)據(jù)
  • 定時(shí)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)
  • 定時(shí)修改狀態(tài)
  • 定時(shí)開始活動(dòng)等

常見幾種JAVA實(shí)現(xiàn)方式

Timer

簡(jiǎn)介:Timer 是 Jdk自帶的定時(shí)任務(wù)執(zhí)行類,無論任何項(xiàng)目都可以直接使用 Timer 來實(shí)現(xiàn)定時(shí)任務(wù),所以 Timer 的優(yōu)點(diǎn)就是使用方便。

原理:

  • 調(diào)度器:?jiǎn)尉€程。
  • 任務(wù)存儲(chǔ):最小堆實(shí)現(xiàn)任務(wù)存儲(chǔ)。

優(yōu)點(diǎn):Jdk自帶類,無需引入其他Jar,簡(jiǎn)單易用。

缺點(diǎn):Timer中的多個(gè)任務(wù)只能使用一個(gè)線程去執(zhí)行,因此任務(wù)之間的執(zhí)行情況會(huì)相互影響。

  • 當(dāng)一個(gè)任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間過長(zhǎng)時(shí),會(huì)影響其他任務(wù)的調(diào)度任務(wù)異常影響其他任務(wù)。
  • 當(dāng)一個(gè)任務(wù)拋出異常,其他任務(wù)也會(huì)終止運(yùn)行.

結(jié)論:基本無人使用。

ScheduledExecutorService

簡(jiǎn)介:ScheduledExecutorService 是JDK里面自定義的幾種線程池中的一種,支持多線程并發(fā)的去執(zhí)行多個(gè)調(diào)度任務(wù),彌補(bǔ)了Timer的缺陷。

原理:

  • 調(diào)度器:多線程。
  • 任務(wù)存儲(chǔ):最小堆實(shí)現(xiàn)任務(wù)存儲(chǔ)。

優(yōu)點(diǎn):Timer能做到的事情ScheduledExecutorService都能做到,且完美的解決上面所說的Timer存在的兩個(gè)問題。

缺點(diǎn):只支持固定速率(fixed-rate)或固定延遲(fixed-delay)的調(diào)度任務(wù),不靈活。

結(jié)論:常用于框架內(nèi)部定時(shí)任務(wù)。

Spring Task

描述:Spring Framework 自帶的定時(shí)任務(wù)。

優(yōu)點(diǎn):同ScheduledExecutorService,同時(shí)增加了支持cron表達(dá)式,可以配置任意基于時(shí)鐘的調(diào)度任務(wù)。

缺點(diǎn):

  • 不支持動(dòng)態(tài)修改任務(wù)狀態(tài)、暫停/恢復(fù)任務(wù),以及終止運(yùn)行中任務(wù)。
  • 不支持在線監(jiān)控執(zhí)行的任務(wù)。

原理:ScheduledExecutorService的擴(kuò)展。

結(jié)論:常用于中小型企業(yè),作為單機(jī)定時(shí)任務(wù)使用。

以上都是單機(jī)版本。

其他分布式定時(shí)任務(wù)諸如:quartz、xxl-job、elastic-job等等,功能、性能都很強(qiáng)勁,這里不作為研究對(duì)象,詳情參考:

  • Java定時(shí)任務(wù)框架對(duì)比
  • 定時(shí)任務(wù)實(shí)現(xiàn)原理 最小堆 時(shí)間輪

上面的這些框架都不是我想選擇的,要想自由的掌控雷電,那就自己造個(gè)簡(jiǎn)易輪子,滿足90%需求即可。

期望實(shí)現(xiàn)如下特性:

  • 輕量、輕量、輕量。
  • 支持在線監(jiān)控執(zhí)行的任務(wù)。
  • 支持動(dòng)態(tài)修改任務(wù)狀態(tài)、暫停/恢復(fù)任務(wù),以及終止運(yùn)行中任務(wù)。
  • 支持在線配置調(diào)度任務(wù)入?yún)⒑汀?/li>
  • 支持集群環(huán)境擴(kuò)展(可選)。

收集了半天信息,直接使用Spring Task就可以實(shí)現(xiàn),僅依賴Spring Boot。

Spring Task詳解

初級(jí)靜態(tài)配置任務(wù)

代碼示例:

  1. @Component  
  2. @EnableScheduling // 開啟定時(shí)任務(wù) 
  3. public class DemoApplication { 
  4.  // 添加定時(shí)任務(wù) 
  5.     @Scheduled(cron = "0/5 * * * * *") // cron 表達(dá)式,每5秒執(zhí)行 
  6.     public void doTask(){ 
  7.         System.out.println("我是定時(shí)任務(wù)~"); 
  8.     } 

無法動(dòng)態(tài)修改任務(wù)狀態(tài)、暫停/恢復(fù)任務(wù),以及終止運(yùn)行中任務(wù)。

進(jìn)階動(dòng)態(tài)配置任務(wù)

實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)

關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)和坑

  • Spring Task的調(diào)度器默認(rèn)是線程數(shù)為1的ThreadPoolTaskScheduler,自動(dòng)裝配類為TaskSchedulingAutoConfiguration,多任務(wù)之間的執(zhí)行會(huì)相互影響,一定要修改默認(rèn)值。
  • 通過TaskScheduler接口,可以擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)修改任務(wù)狀態(tài)、暫停/恢復(fù)任務(wù),以及終止運(yùn)行中任務(wù)。
    • TaskScheuler是在Spring 3.0中引入的,有多種方法可以在將來的某個(gè)時(shí)刻運(yùn)行,它還返回ScheduledFuture接口的對(duì)象,可用于取消計(jì)劃的任務(wù)或檢查任務(wù)是否完成。
  • cron-utils一個(gè)Java庫(kù),用于解析,驗(yàn)證Cron表達(dá)式,可以去GitHub查看詳細(xì)說明。

實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)

定義IJob接口,用于客戶端描述任務(wù)

  1. public interface IJob { 
  2.     void execute(JobContext map) throws JobException; 

定義注解,用于配合IJob接口定義任務(wù)

  1. @Target({ElementType.TYPE}) 
  2. @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) 
  3. @Documented 
  4. @Component 
  5. public @interface Job { 
  6.  
  7.     @AliasFor(annotation = Component.class) 
  8.     String value() default ""
  9.  
  10.     /** 
  11.      * cron 表達(dá)式默認(rèn)不"-"代表不執(zhí)行 
  12.      */ 
  13.     String cron() default "-"
  14.  
  15.     /** 
  16.      * 任務(wù)編碼 必須唯一 
  17.      */ 
  18.     String taskCode(); 
  19.  
  20.     /** 
  21.      * 任務(wù)名稱 
  22.      */ 
  23.     String taskName(); 
  24.  

定義運(yùn)行任務(wù)狀態(tài)

  1. public class Task{ 
  2.     /** 
  3.      * 任務(wù)的編碼 必須全局唯一 
  4.      */ 
  5.     private String taskCode; 
  6.     /** 
  7.      * 任務(wù)的名稱 
  8.      */ 
  9.     private String taskName; 
  10.     /** 
  11.      * 任務(wù)的類名稱 
  12.      */ 
  13.     private String taskClassName; 
  14.     /** 
  15.      * 任務(wù)的cron表達(dá)式 
  16.      */ 
  17.     private String taskCron; 
  18.  
  19.     @JsonIgnore 
  20.     private ScheduledFuture scheduledFuture; 
  21.  
  22.     @JsonIgnore 
  23.     private IJob job; 
  24.  
  25.     private TaskStateEnum taskState; 

定義任務(wù)存儲(chǔ)接口,用于存儲(chǔ)在緩存或者DB中

  1. public interface ITaskStore { 
  2.  
  3.     void saveTask(Task task); 
  4.  
  5.     List<Task> list(); 
  6.  
  7.     Task updateTaskByTaskCode(String taskCron, String taskName, String taskCode); 
  8.  
  9.     Task updateTaskStateByTaskCode(TaskStateEnum taskState, String taskCode); 
  10.  
  11.     void deleteTaskByTaskCode(String taskCode); 
  12.  
  13.     Task findByTaskCode(String taskCode); 
  14.  

定義任務(wù)鎖接口,解決并發(fā)問題,以及擴(kuò)展支持集群環(huán)境

  1. public interface ILockService { 
  2.     void lock(String taskCode); 
  3.     void unlock(String taskCode); 
  4. }     

定義事件監(jiān)聽器,用于監(jiān)聽任務(wù)的狀態(tài)事件,可擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)監(jiān)控,各種回調(diào)等

  1. public interface IEventListener { 
  2.     void listener(Event event); 

核心處理器,處理核心流程

  • 初始化加載所有IJob的實(shí)現(xiàn) 從Spring容器獲取IJob實(shí)現(xiàn)類并解析Job注解
  • 添加任務(wù)threadPoolTaskScheduler.schedule(task,cron)
  • 更新任務(wù)詳情
    • scheduledFuture.cancel(true)
    • threadPoolTaskScheduler.schedule(task,cron)
  • 啟動(dòng)任務(wù) threadPoolTaskScheduler.schedule(task,cron)
  • 暫停任務(wù) scheduledFuture.cancel(true)
  • 任務(wù)監(jiān)控 TaskList

待實(shí)現(xiàn)功能

  • 重試補(bǔ)償:失敗重試。
  • failstore : 存儲(chǔ)失敗任務(wù),供人肉補(bǔ)償。
  • misfire:存儲(chǔ)錯(cuò)過的任務(wù),供人肉補(bǔ)償。

自己在核心處理器中加下相應(yīng)的增強(qiáng)功能邏輯即可。

使用示例

直接實(shí)現(xiàn)IJob接口并加上Job注解即可

  1. @Job(taskCode = "job1", taskName = "laker測(cè)試任務(wù)",cron = "0/5 * * * * *"
  2. @Slf4j 
  3. public class TestJob implements IJob { 
  4.     @Override 
  5.     public void execute(Map map) throws Exception { 
  6.         log.info("laker job run"); 
  7.         TimeUnit.SECONDS.sleep(10); 
  8.     } 

全部代碼:https://gitee.com/lakernote/lakernote

參考:https://juejin.cn/post/6844904002606350343

SpringBoot官網(wǎng)

 

責(zé)任編輯:武曉燕 來源: Java大廠面試官
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