SpringBoot：异步和定时任务

1.异步任务

1.1 什么是异步调取

异步调用是相对于同步调用而言的，同步调用是指程序按预定顺序一步步执行，每一步必须等到上一步执行完后才能执行，异步调用则无需等待上一步程序执行完即可执行。

异步任务的作用：减少程序运行时间、提升系统响应速度、快速响应用户！

比如：用户注册后，需要发注册邮件和注册短信，以及app发送消息推送等

1.2 代码实现

在 Spring Boot 中通过 @EnableAsync（开启异步任务） 和 @Async （指定异步执行的方法）这两个注解来实现异步调用的，

接下来看下这两个注解：

1.2.1 定义异步任务

使用注解@EnableAsync开启异步，会自动扫描目录下面的@Async标签，@Async作为组件被容器扫描并且执行

@Service
@EnableAsync          //开启异步执行
public class AsyncService {

    /**
     * 执行下面方法
     * 1.同步任务耗时：1000+2000+3000 = 6000ms
     * 2.开启异步任务执行下面三个方法：取最大耗时3000ms，
     *  也就是说执行三个方法耗时3000ms
     */

    @Async
    public Future<Boolean> doTask01()throws Exception{
        long start=System.currentTimeMillis();
        //使用线程的目的测试方法执行时间
        Thread.sleep(1000);
        long end=System.currentTimeMillis();
        System.out.println("执行任务1耗时："+(end - start)+"毫秒");
        return new AsyncResult<>(true);
    }

    @Async
    public Future<Boolean> doTask02()throws Exception{
        long start=System.currentTimeMillis();
        Thread.sleep(2000);
        long end=System.currentTimeMillis();
        System.out.println("执行任务2耗时："+(end - start)+"毫秒");
        return new AsyncResult<>(true);
    }

    @Async
    public Future<Boolean> doTask03()throws Exception{
        long start=System.currentTimeMillis();
        Thread.sleep(3000);
        long end=System.currentTimeMillis();
        System.out.println("执行任务3耗时："+(end - start)+"毫秒");
        return new AsyncResult<>(true);
    }

}

1.2.2 测试

测试异步任务执行总时间

@Test
    void contextLoads() {
        try {
            long start=System.currentTimeMillis();
            Future<Boolean> f1= asyncService.doTask01();
            Future<Boolean> f2= asyncService.doTask02();
            Future<Boolean> f3= asyncService.doTask03();

            //执行此段代码也需要耗时间
            while(!f1.isDone()||!f2.isDone()||!f3.isDone()) {
                if(f1.isDone() && f2.isDone() && f3.isDone())
                    break;
            }
            long end=System.currentTimeMillis();
            System.out.println("执行以上三个任务总耗时："+(end - start)+"毫秒");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

1.2.3 结果

执行三个方法总耗时

执行任务1耗时：1001毫秒
执行任务2耗时：2000毫秒
执行任务3耗时：3001毫秒
执行以上三个任务总耗时：3014毫秒

如果不添加@Async注释，那么就是同步任务。三个任务执行总耗时=1000+2000+3000（毫秒）

2.定时任务

 2.1 什么是定时任务

程序中设置定时任务的作用，就是在设定的时间执行某一任务，比如

• 管理系统定时向用户发送短信、邮件等
• 互联网金融项目定期批款，放款等操作
• 每天凌晨分析前一天的日志等

2.2 定时任务的三种创建方式

使用SpringBoot创建定时任务非常简单，目前主要有以下三种创建方式：

• 一、基于注解(@Scheduled)
• 二、基于接口（SchedulingConfigurer） 前者相信大家都很熟悉，但是实际使用中我们往往想从数据库中读取指定时间来动态执行定时任务，这时候基于接口的定时任务就派上用场了。
• 三、基于注解设定多线程定时任务

2.3 代码实现

 2.3.1 静态：基于注解

基于注解@Scheduled默认为单线程，开启多个任务时，任务的执行时机会受上一个任务执行时间的影响。

1、创建定时器

使用SpringBoot基于注解来创建定时任务非常简单，只需几行代码便可完成。 代码如下：

@Component
@Configuration      //1.主要用于标记配置类，兼备Component的效果。
@EnableScheduling   // 2.开启定时任务
public class SaticScheduleTask {

    //3.添加定时任务
    @Scheduled(cron = "0/5 * * * * ?")
    //或直接指定时间间隔，例如：5秒
    //@Scheduled(fixedRate=5000)
    private void configureTasks() {
        System.err.println("执行静态定时任务时间: " + LocalDateTime.now());
    }
}

Cron表达式参数分别表示：

• 秒（0~59） 例如0/5表示每5秒
• 分（0~59）
• 时（0~23）
• 日（0~31）的某天，需计算
• 月（0~11）
• 周几（ 可填1-7 或 SUN/MON/TUE/WED/THU/FRI/SAT）

@Scheduled：除了支持灵活的参数表达式cron之外，还支持简单的延时操作，例如 fixedDelay ，fixedRate 填写相应的毫秒数即可

2、启动测试

启动应用，可以看到控制台打印出如下信息：

 

 显然，使用@Scheduled 注解很方便，但缺点是当我们调整了执行周期的时候，需要重启应用才能生效，这多少有些不方便。为了达到实时生效的效果，可以使用接口来完成定时任务。

 2.3.2 静态：基于注解

基于接口（SchedulingConfigurer）

1、导入依赖包：

　　<parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
        <version>2.0.4.RELEASE</version>
    </parent>

    <dependencies>
        <dependency><!--添加Web依赖 -->
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency><!--添加MySql依赖 -->
             <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
        </dependency>
        <dependency><!--添加Mybatis依赖 配置mybatis的一些初始化的东西-->
            <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
            <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>1.3.1</version>
        </dependency>
        <dependency><!-- 添加mybatis依赖 -->
            <groupId>org.mybatis</groupId>
            <artifactId>mybatis</artifactId>
            <version>3.4.5</version>
            <scope>compile</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

2、添加数据库记录：

开启本地数据库mysql，随便打开查询窗口，然后执行脚本内容，如下：

DROP DATABASE IF EXISTS `socks`;
CREATE DATABASE `socks`;
USE `SOCKS`;
DROP TABLE IF EXISTS `cron`;
CREATE TABLE `cron`  (
  `cron_id` varchar(30) NOT NULL PRIMARY KEY,
  `cron` varchar(30) NOT NULL  
);
INSERT INTO `cron` VALUES ('1', '0/5 * * * * ?');

 

 然后在项目中的application.yml 添加数据源：

spring:
  datasource:
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/socks
    username: root
    password: 123456

3、创建定时器

数据库准备好数据之后，我们编写定时任务，注意这里添加的是TriggerTask，目的是循环读取我们在数据库设置好的执行周期，以及执行相关定时任务的内容。
具体代码如下：

@Component
@Configuration      //1.主要用于标记配置类，兼备Component的效果。
@EnableScheduling   // 2.开启定时任务
public class DynamicScheduleTask implements SchedulingConfigurer {

    @Mapper
    public interface CronMapper {
        @Select("select cron from cron limit 1")
        public String getCron();
    }

    @Autowired      //注入mapper
    @SuppressWarnings("all")
    CronMapper cronMapper;

    /**
     * 执行定时任务.
     */
    @Override
    public void configureTasks(ScheduledTaskRegistrar taskRegistrar) {

        taskRegistrar.addTriggerTask(
                //1.添加任务内容(Runnable)
                () -> System.out.println("执行动态定时任务: " + LocalDateTime.now().toLocalTime()),
                //2.设置执行周期(Trigger)
                triggerContext -> {
                    //2.1 从数据库获取执行周期
                    String cron = cronMapper.getCron();
                    //2.2 合法性校验.
                    if (StringUtils.isEmpty(cron)) {
                        // Omitted Code ..
                    }
                    //2.3 返回执行周期(Date)
                    return new CronTrigger(cron).nextExecutionTime(triggerContext);
                }
        );
    }

}

4、启动测试

启动应用后，查看控制台，打印时间是我们预期的每10秒一次：
 

然后打开Navicat ，将执行周期修改为每6秒执行一次，如图：
 

查看控制台，发现执行周期已经改变，并且不需要我们重启应用，十分方便。如图：
 

注意： 如果在数据库修改时格式出现错误，则定时任务会停止，即使重新修改正确；此时只能重新启动项目才能恢复。

 2.3.2 多线程定时任务

基于注解设定多线程定时任务

1、创建多线程定时任务

//@Component注解用于对那些比较中立的类进行注释；
//相对与在持久层、业务层和控制层分别采用 @Repository、@Service 和 @Controller 对分层中的类进行注释
@Component
@EnableScheduling   // 1.开启定时任务
@EnableAsync        // 2.开启多线程
public class MultithreadScheduleTask {

        @Async
        @Scheduled(fixedDelay = 1000)  //间隔1秒
        public void first() throws InterruptedException {
            System.out.println("第一个定时任务开始 : " + LocalDateTime.now().toLocalTime() + "
线程 : " + Thread.currentThread().getName());
            System.out.println();
            Thread.sleep(1000 * 10);
        }

        @Async
        @Scheduled(fixedDelay = 2000)
        public void second() {
            System.out.println("第二个定时任务开始 : " + LocalDateTime.now().toLocalTime() + "
线程 : " + Thread.currentThread().getName());
            System.out.println();
        }
    }

注： 这里的@Async注解很关键

2、启动测试

启动应用后，查看控制台：
 

从控制台可以看出，第一个定时任务和第二个定时任务互不影响；

并且，由于开启了多线程，第一个任务的执行时间也不受其本身执行时间的限制，所以需要注意可能会出现重复操作导致数据异常。

 

 

代码地址：https://github.com/mmzsblog/springboot-schedule

原文链接：https://www.mmzsblog.cn/articles/2019/08/08/1565247960802.html