Cron表达式详解和表达式的验证

本篇不算原创，因为主要内容来自网上的博客，所以给出我参考文章的链接。

本文cron表达式详解的大部分内容参考了[cron表达式详解]和Quartz使用总结、Cron表达式 这两篇文章。

cron校验的内容参考了 判断cron表达式输入是否有效的正则表达式 和Verifying a cron expression is valid in Java 这两篇文章。

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一、表达式组成

Cron表达式是一个字符串，字符串以5或6个空格隔开，分为6或7个域，每一个域代表一个含义，Cron有如下两种语法格式：

Seconds Minutes Hours DayofMonth Month DayofWeek Year或 Seconds Minutes Hours DayofMonth Month DayofWeek

位置	时间域	允许值	特殊值
1	秒	0-59	, - * /
2	分钟	0-59	, - * /
3	小时	0-23	, - * /
4	日期	1-31	, - * ? / L W C
5	月份	1-12	, - * /
6	星期	1-7	, - * ? / L C #
7	年份（可选）	留空, 1970-2099	, - * /

每一个域都使用数字，但还可以出现如下特殊字符，它们的含义是：
(1) *：表示匹配该域的任意值，假如在Minutes域使用*, 即表示每分钟都会触发事件。

(2) ? :只能用在DayofMonth和DayofWeek两个域。因为DayofMonth和 DayofWeek会相互影响，所以按我的理解?应该是占位符。例如想在每月的20日触发调度，不管20日到底是星期几，则只能使用如下写法： 13 13 15 20 * ?, 其中最后一位只能用？，而不能使用*。

(3) - :表示范围，例如在Minutes域使用5-20，表示从5分到20分钟每分钟触发一次

(4) /：表示起始时间开始触发，然后每隔固定时间触发一次，例如在Minutes域使用5/20,则意味着5分钟触发一次，而25，45等分别触发一次.

(5) , :表示列出枚举值值。例如：在Minutes域使用5,20，则意味着在5和20分每分钟触发一次。

(6) L :表示最后，只能出现在DayofWeek和DayofMonth域，如果在DayofWeek域使用5L,意味着在最后的一个星期四触发。

(7) W: 表示有效工作日(周一到周五),只能出现在DayofMonth域，系统将在离指定日期的最近的有效工作日触发事件。例如：在 DayofMonth使用5W，如果5日是星期六，则将在最近的工作日：星期五，即4日触发。如果5日是星期天，则在6日(周一)触发；如果5日在星期一 到星期五中的一天，则就在5日触发。另外一点，W的最近寻找不会跨过月份

(8) LW :这两个字符可以连用，表示在某个月最后一个工作日，即最后一个星期五。

(9) # :用于确定每个月第几个星期几，只能出现在DayofMonth域。例如在4#2，表示某月的第二个星期三。

难点解析

本篇主要看6个字符的表达式。cron本身是很容易理解的，单个拆开来看，都很容易理解。但是全部写起来却容易出问题。例如，我们想写一个每天都执行的表达式。如果是新手的话，我们可能下意识地会这样写：

0 0 0 * * *

这样写理由很充分，因为每天0时0分0秒嘛，所以前三个都是0，日期、月份和星期都是任意的，所以全是*。但是事实上"月份中的日期"和"星期中的日期"这两个元素互斥的，例如你设置了每月1号又设置了每周一，我们可以理解为cron表达式不能处理或的关系。所以正确的写法是:

0 0 0 * * ?

有些其他的例子把?解释为匹配任意字符，实际这不准确。我的理解是?代表一个无用的占位符，一个cron表达式要么设置每月的日期，要么设置星期中的日期，否则就是错误的。假如你需要这种每月1号或者每周周一执行的任务，那么你应该用两个cron表达式。

二、cron表达式例子

cron表达式	描述
0 0 10,15,16 * * ?	每天上午10点，下午3点，4点
0 0/30 9-17 * * ?	朝九晚五工作时间内每半小时
0 0 12 ? * WED	表示每个星期三中午12点
0 0 12 * * ?	每天中午12点触发
0 15 10 ? * *	每天上午10:15触发
0 15 10 * * ?	每天上午10:15触发 （跟上面的一样）
0 15 10 * * ? 2005	2005年的每天上午10:15触发
0 * 14 * * ?	在每天下午2点到下午2:59期间的每1分钟触发
0 0/5 14 * * ?	在每天下午2点到下午2:55期间的每5分钟触发
0 0/5 14,18 * * ?	在每天下午2点到2:55期间和下午6点到6:55期间的每5分钟触发
0 0-5 14 * * ?	在每天下午2点到下午2:05期间的每1分钟触发
0 10,44 14 ? 3 WED	每年三月的星期三的下午2:10和2:44触发
0 15 10 ? * MON-FRI	周一至周五的上午10:15触发
0 15 10 15 * ?	每月15日上午10:15触发
0 15 10 L * ?	每月最后一日的上午10:15触发
0 15 10 ? * 6L	每月的最后一个星期五上午10:15触发
0 15 10 ? * 6L 2002-2005	2002年至2005年的每月的最后一个星期五上午10:15触发

三、验证Cron

验证一个cron表达式有很多种方法，这里我们介绍两种。

1. 正则表达式方法（不推荐）

  String regEx = "^\s*($|#|\w+\s*=|(\?|\*|(?:[0-5]?\d)(?:(?:-|\/|\,)(?:[0-5]?\d))?(?:,(?:[0-5]?\d)(?:(?:-|\/|\,)(?:[0-5]?\d))?)*)\s+(\?|\*|(?:[0-5]?\d)(?:(?:-|\/|\,)(?:[0-5]?\d))?(?:,(?:[0-5]?\d)(?:(?:-|\/|\,)(?:[0-5]?\d))?)*)\s+(\?|\*|(?:[01]?\d|2[0-3])(?:(?:-|\/|\,)(?:[01]?\d|2[0-3]))?(?:,(?:[01]?\d|2[0-3])(?:(?:-|\/|\,)(?:[01]?\d|2[0-3]))?)*)\s+(\?|\*|(?:0?[1-9]|[12]\d|3[01])(?:(?:-|\/|\,)(?:0?[1-9]|[12]\d|3[01]))?(?:,(?:0?[1-9]|[12]\d|3[01])(?:(?:-|\/|\,)(?:0?[1-9]|[12]\d|3[01]))?)*)\s+(\?|\*|(?:[1-9]|1[012])(?:(?:-|\/|\,)(?:[1-9]|1[012]))?(?:L|W)?(?:,(?:[1-9]|1[012])(?:(?:-|\/|\,)(?:[1-9]|1[012]))?(?:L|W)?)*|\?|\*|(?:JAN|FEB|MAR|APR|MAY|JUN|JUL|AUG|SEP|OCT|NOV|DEC)(?:(?:-)(?:JAN|FEB|MAR|APR|MAY|JUN|JUL|AUG|SEP|OCT|NOV|DEC))?(?:,(?:JAN|FEB|MAR|APR|MAY|JUN|JUL|AUG|SEP|OCT|NOV|DEC)(?:(?:-)(?:JAN|FEB|MAR|APR|MAY|JUN|JUL|AUG|SEP|OCT|NOV|DEC))?)*)\s+(\?|\*|(?:[0-6])(?:(?:-|\/|\,|#)(?:[0-6]))?(?:L)?(?:,(?:[0-6])(?:(?:-|\/|\,|#)(?:[0-6]))?(?:L)?)*|\?|\*|(?:MON|TUE|WED|THU|FRI|SAT|SUN)(?:(?:-)(?:MON|TUE|WED|THU|FRI|SAT|SUN))?(?:,(?:MON|TUE|WED|THU|FRI|SAT|SUN)(?:(?:-)(?:MON|TUE|WED|THU|FRI|SAT|SUN))?)*)(|\s)+(\?|\*|(?:|\d{4})(?:(?:-|\/|\,)(?:|\d{4}))?(?:,(?:|\d{4})(?:(?:-|\/|\,)(?:|\d{4}))?)*))$";
        String tests = "0 0 0 * * ?";
        System.out.println(tests.matches(regEx));

这里真的不建议用正则匹配的方法验证cron表达式，一是匹配规则太复杂几乎没法修改，二是容易出错(由评论区@HLMK 指出)。比如上述的正则中0 0 0 L * ?就不能匹配到，所以强烈建议你使用CronExpression包进行验证。

2. CronExpression验证

这个方法需要引入quartz的jar包，然后只需要一行代码就可以验证了。

CronExpression.isValidExpression(cron)

参考文章

Cron validation regex generator (based on http://stackoverflow.com/questions/2362985/verifying-a-cron-expression-is-valid-in-java)