任务调度的背景
在业务系统中有很多这样的场景：
- 账单日或者还款日上午 10 点，给每个信用卡客户发送账单通知，还款通知。如何判断客户的账单日、还款日，完成通知的发送？
- 银行业务系统，夜间要完成跑批的一系列流程，清理数据，下载文件，解析文件，对账清算、切换结算日期等等。如何触发一系列流程的执行？
- 金融机构跟人民银行二代支付系统对接，人民银行要求低于 5W 的金额（小额支付）半个小时打一次包发送，以缓解并发压力。所以，银行的跨行转账分成了多个流程：录入、复核、发送。如何把半个小时以内的所有数据一次性发送？
类似于这种基于准确的时刻或者固定的时间间隔触发的任务，或者有批量数据需要处理，或者要实现两个动作解耦的场景，我们都可以用任务调度来实现。
任务调度需求分析：
任务调度的实现方式有很多，如果要实现我们的调度需求，我们对这个工具有什么样的基本要求呢？
- 可以定义触发的规则，比如基于时刻、时间间隔、表达式。
- 可以定义需要执行的任务。比如执行一个脚本或者一段代码。任务和规则是分开的。
- 集中管理配置，持久配置。不用把规则写在代码里面，可以看到所有的任务配置，方便维护。重启之后任务可以再次调度——配置文件或者配置中心。
- 支持任务的串行执行，例如执行 A 任务后再执行 B 任务再执行 C 任务。
- 支持多个任务并发执行，互不干扰（例如 ScheduledThreadPoolExecutor）。
- 有自己的调度器，可以启动、中断、停止任务。
- 容易集成到 Spring。
任务调度工具对比:
- 操作系统 Linux crontab:Windows 计划任务,只能执行简单脚本或者命令
- 数据库 MySQL、Oracle 可以操作数据。不能执行 Java 代码
- 工具 Kettle 可以操作数据，执行脚本。没有集中配置
- 开发语言 JDK Timer、ScheduledThreadPool Timer：单线程JDK1.5 之后：ScheduledThreadPool（Cache、Fiexed、Single）:没有集中配置，日程管理不够灵活
- 容器 Spring Task、@Scheduled 不支持集群
- 分布式框架 XXL-JOB，Elastic-Job
其中JDK Timer的案例如下：
public class TestTimerTask extends TimerTask { /** * 此计时器任务要执行的操作。 */ public void run() { Date executeTime = new Date(this.scheduledExecutionTime()); String dateStr = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").format(new Date()); System.out.println("任务执行了：" + dateStr); } } public class TestTimer { public static void main(String[] args) { Timer timer = new Timer(); TimerTask task = new TestTimerTask(); timer.schedule(task, 5000L, 1000L); } }
@Scheduled 也是用 JUC 的 ScheduledExecutorService 实现的Scheduled(cron = “0 15 10 15 * ?”)
- ScheduledAnnotationBeanPostProcessor 的 postProcessAfterInitialization 方法将@Scheduled 的方法包装为指定的 task添加到 ScheduledTaskRegistrar 中
- ScheduledAnnotationBeanPostProcessor 会监听 Spring 的容器初始化事件，在 Spring 容器初始化完成后进行TaskScheduler 实现类实例的查找，若发现有 SchedulingConfigurer 的实现类实例，则跳过 3
- 查找 TaskScheduler 的实现类实例默认是通过类型查找，若有多个实现则会查找名字为"taskScheduler"的实现 Bean，若没有找到则在 ScheduledTaskRegistrar 调度任务的时候会创建一个 newSingleThreadScheduledExecutor，将TaskScheduler 的实现类实例设置到 ScheduledTaskRegistrar 属性中
- ScheduledTaskRegistrar 的 scheduleTasks 方法触发任务调度
- 真正调度任务的类是 TaskScheduler 实现类中的 ScheduledExecutorService，由 J.U.C 提供
Quzartz 基本介绍：
Quatz 是一个特性丰富的，开源的任务调度库，它几乎可以嵌入所有的 Java 程序，从很小的独立应用程序到大型商业系统。Quartz 可以用来创建成百上千的简单的或者复杂的任务，这些任务可以用来执行任何程序可以做的事情。Quartz 拥有很多企业级的特性，包括支持 JTA 事务和集群。Quartz 的目的就是让任务调度更加简单，开发人员只需要关注业务即可。他是用 Java 语言编写的（也有.NET 的版本）。Java 代码能做的任何事情，Quartz 都可以调度。特点：
- 精确到毫秒级别的调度
- 可以独立运行，也可以集成到容器中
- 支持事务（JobStoreCMT ）
- 支持集群
- 支持持久化
Quzartz Java 编程：
1.引入依赖：
<dependency>
<groupId>org.quartz-scheduler</groupId>
<artifactId>quartz</artifactId>
<version>2.3.0</version>
</dependency>
2.默认配置文件
org.quartz包下，有一个默认的配置文件，quartz.properties。当我们没有定义一个同名的配置文件的时候，就会使用默认配置文件里面的配置。
org.quartz.scheduler.instanceName: DefaultQuartzScheduler org.quartz.scheduler.rmi.export: false org.quartz.scheduler.rmi.proxy: false org.quartz.scheduler.wrapJobExecutionInUserTransaction: false //线程池 org.quartz.threadPool.class: org.quartz.simpl.SimpleThreadPool org.quartz.threadPool.threadCount: 10 org.quartz.threadPool.threadPriority: 5 org.quartz.threadPool.threadsInheritContextClassLoaderOfInitializingThread: true org.quartz.jobStore.misfireThreshold: 60000 //内存持久化 org.quartz.jobStore.class: org.quartz.simpl.RAMJobStore
3.创建 Job
实现唯一的方法 execute()，方法中的代码就是任务执行的内容。此处仅输出字符串。
public class MyJob1 implements Job { public void execute(JobExecutionContext context) throws JobExecutionException { Date date = new Date(); SimpleDateFormat sf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"); JobDataMap dataMap = context.getJobDetail().getJobDataMap(); System.out.println( " " + sf.format(date) + " 任务1执行了，"+dataMap.get("name")); } }
Job 进一步包装成 JobDetail。必须要指定 JobName 和 groupName，两个合起来是唯一标识符。可以携带 KV 的数据（JobDataMap），用于扩展属性，在运行的时候可以从 context获取到。
// JobDetail JobDetail jobDetail = JobBuilder.newJob(MyJob1.class) .withIdentity("myJob1", "group1") .usingJobData("name", "wuzz") .usingJobData("moon", 5.21F) .build();
4 创建 Trigger
基于 SimpleTrigger 定义了一个每 2 秒钟运行一次、不断重复的 Trigger：
// Trigger Trigger trigger = TriggerBuilder.newTrigger() .withIdentity("trigger1", "group1") .startNow() .withSchedule(SimpleScheduleBuilder.simpleSchedule() .withIntervalInSeconds(2) .repeatForever()) .build();
5.创建 Scheduler
通过 Factory 获取调度器的实例，把 JobDetail 和 Trigger绑定，注册到容器中。Scheduler 先启动后启动无所谓，只要有 Trigger 到达触发条件，就会执行任务。
// SchedulerFactory SchedulerFactory factory = new StdSchedulerFactory(); // Scheduler Scheduler scheduler = factory.getScheduler(); // 绑定关系是1：N scheduler.scheduleJob(jobDetail, trigger); scheduler.start();
注意这里，调度器一定是单例的。
体系结构总结：
JobDetail : 我们创建一个实现 Job 接口的类，使用 JobBuilder 包装成 JobDetail，它可以携带KV 的数据。
Trigger : 定义任务的触发规律，Trigger，使用 TriggerBuilder 来构建。JobDetail 跟 Trigger 是 1:N 的关系。Trigger 接口在 Quartz 有 4 个继承的子接口：
- SimpleTrigger :简单触发器 固定时刻或时间间隔，毫秒
- CalendarIntervalTrigger :基于日历的触发器 比简单触发器更多时间单位，支持非固定时间的触发，例如一年可能 365/366，一个月可能 28/29/30/31
- DailyTimeIntervalTrigger :基于日期的触发器 每天的某个时间段
- CronTrigger :基于 Cron 表达式的触发器 ,可以借助 http://cron.qqe2.com/ 生成表达式
Trigger dailyTimeIntervalTrigger = TriggerBuilder.newTrigger() .withIdentity("trigger1", "group1") .startNow() .withSchedule(DailyTimeIntervalScheduleBuilder.dailyTimeIntervalSchedule() .startingDailyAt(TimeOfDay.hourAndMinuteOfDay(9, 0)) //第天9：00开始 .endingDailyAt(TimeOfDay.hourAndMinuteOfDay(16, 0)) //16：00 结束 .onDaysOfTheWeek(1,2,3,4,5) //周一至周五执行 .withIntervalInHours(1) //每间隔1小时执行一次 .withRepeatCount(100))//最多重复100次（实际执行100+1次） .build();
上面我们定义的都是在什么时间执行，但是我们有一些在什么时间不执行的需求，比如：理财周末和法定假日购买不计息；证券公司周末和法定假日休市。是不是要把日期写在数据库中，然后读取基于当前时间判断呢？
基于 Calendar 的 排除规则
如果要在触发器的基础上，排除一些时间区间不执行任务，就要用到 Quartz 的Calendar 类（注意不是 JDK 的 Calendar）。可以按年、月、周、日、特定日期、Cron表达式排除。调用 Trigger 的 modifiedByCalendar()添加到触发器中，并且调用调度器的addCalendar()方法注册排除规则。
// 定义日历 AnnualCalendar holidays = new AnnualCalendar();// 排除中秋节 Calendar midAutumn = new GregorianCalendar(2019, 9, 13); holidays.setDayExcluded(midAutumn, true); // 排除圣诞节 Calendar christmas = new GregorianCalendar(2019, 12, 25); holidays.setDayExcluded(christmas, true); // 调度器添加日历 scheduler.addCalendar("holidays", holidays, false, false); JobDetail jobDetail = JobBuilder.newJob(MyJob1.class) .withIdentity("job1", "group1") .usingJobData("name","wuzz") .build(); Trigger trigger = TriggerBuilder.newTrigger() .withIdentity("trigger1", "group1") .startNow() .modifiedByCalendar("holidays") .withSchedule(SimpleScheduleBuilder.simpleSchedule() .withIntervalInSeconds(2) .repeatForever()) .build();
- BaseCalendar :为高级的 Calendar 实现了基本的功能，实现了 org.quartz.Calendar 接口AnnualCalendar 排除年中一天或多天
- CronCalendar :日历的这种实现排除了由给定的 CronExpression 表达的时间集合。 例如，您可以使用此日历使用表达式“* * 0-7,18-23？* *”每天排除所有营业时间（上午 8 点至下午 5 点）。 如果 CronTrigger 具有给定的 cron 表达式并且与具有相同表达式的 CronCalendar 相关联，则日历将排除触发器包含的所有时间，并且它们将彼此抵消。
- DailyCalendar :您可以使用此日历来排除营业时间（上午 8 点 - 5 点）每天。 每个DailyCalendar 仅允许指定单个时间范围，并且该时间范围可能不会跨越每日边界（即，您不能指定从上午 8 点至凌晨 5 点的时间范围）。 如果属性 invertTimeRange 为 false（默认），则时间范围定义触发器不允许触发的时间范围。 如果 invertTimeRange 为 true，则时间范围被反转 - 也就是排除在定义的时间范围之外的所有时间。
- HolidayCalendar :特别的用于从 Trigger 中排除节假日
- MonthlyCalendar :排除月份中的指定数天，例如，可用于排除每月的最后一天
- WeeklyCalendar :排除星期中的任意周几，例如，可用于排除周末，默认周六和周日
Scheduler:
调度器，是 Quartz 的指挥官，由 StdSchedulerFactory 产生。它是单例的。并且是 Quartz 中最重要的 API，默认是实现类是 StdScheduler，里面包含了一个QuartzScheduler。QuartzScheduler 里面又包含了一个 QuartzSchedulerThread。
Scheduler 中的方法主要分为三大类：
- 操作调度器本身，例如调度器的启动 start()、调度器的关闭 shutdown()。
- 操作 Trigger，例如 pauseTriggers()、resumeTrigger()。
- 操作 Job，例如 scheduleJob()、unscheduleJob()、rescheduleJob()
这些方法非常重要，可以实现任务的动态调度。
Listener:
我们有这么一种需求，在每个任务运行结束之后发送通知给运维管理员。那是不是要在每个任务的最后添加一行代码呢？这种方式对原来的代码造成了入侵，不利于维护。如果代码不是写在任务代码的最后一行，怎么知道任务执行完了呢？或者说，怎么监测到任务的生命周期呢？观察者模式：定义对象间一种一对多的依赖关系，使得每当一个对象改变状态，则所有依赖它的对象都会得到通知并自动更新。Quartz 中提供了三种 Listener，监听 Scheduler 的，监听 Trigger 的，监听 Job 的。只需要创建类实现相应的接口，并在 Scheduler 上注册 Listener，便可实现对核心对象的监听。
- JobListener
- TriggerListener
- SchedulerListener
以 JobListener 为例：
public class MyJobListener implements JobListener { public String getName() { String name = getClass().getSimpleName(); System.out.println( "Method 111111 :"+ "获取到监听器名称："+name); return name; } public void jobToBeExecuted(JobExecutionContext context) { String jobName = context.getJobDetail().getKey().getName(); System.out.println("Method 222222 :"+ jobName + " ——任务即将执行 "); } public void jobExecutionVetoed(JobExecutionContext context) { String jobName = context.getJobDetail().getKey().getName(); System.out.println("Method 333333 :"+ jobName + " ——任务被否决 "); } public void jobWasExecuted(JobExecutionContext context, JobExecutionException jobException) { String jobName = context.getJobDetail().getKey().getName(); System.out.println("Method 444444 :"+ jobName + " ——执行完毕 "); System.out.println("------------------"); } } public static void main(String[] args) throws SchedulerException { // JobDetail JobDetail jobDetail = JobBuilder.newJob(MyJob1.class).withIdentity("job1", "group1").build(); // Trigger Trigger trigger = TriggerBuilder.newTrigger().withIdentity("trigger1", "group1").startNow() .withSchedule(SimpleScheduleBuilder.simpleSchedule().withIntervalInSeconds(5).repeatForever()).build(); // SchedulerFactory SchedulerFactory factory = new StdSchedulerFactory(); // Scheduler Scheduler scheduler = factory.getScheduler(); scheduler.scheduleJob(jobDetail, trigger); // 创建并注册一个全局的Job Listener scheduler.getListenerManager().addJobListener(new MyJobListener(), EverythingMatcher.allJobs()); scheduler.start(); }
工具类：ListenerManager，用于添加、获取、移除监听器。Matcher，主要是基于 groupName 和 keyName 进行匹配。
JobStore：
Jobstore 用来存储任务和触发器相关的信息，例如所有任务的名称、数量、状态等等。Quartz 中有两种存储任务的方式，一种在在内存，一种是在数据库。
RAMJobStore:
Quartz 默认的 JobStore 是 RAMJobstore，也就是把任务和触发器信息运行的信息存储在内存中，用到了 HashMap、TreeSet、HashSet 等等数据结构。如果程序崩溃或重启，所有存储在内存中的数据都会丢失。所以我们需要把这些数据持久化到磁盘。
JDBCJobStore:
JDBCJobStore 可以通过 JDBC 接口，将任务运行数据保存在数据库中。JDBC 的实现方式有两种，JobStoreSupport 类的两个子类：
- JobStoreTX：在独立的程序中使用，自己管理事务，不参与外部事务。
- JobStoreCMT：(Container Managed Transactions (CMT)，如果需要容器管理事务时，使用它。
使用 JDBCJobSotre 时，需要配置数据库信息：
org.quartz.jobStore.class:org.quartz.impl.jdbcjobstore.JobStoreTX org.quartz.jobStore.driverDelegateClass:org.quartz.impl.jdbcjobstore.StdJDBCDelegate # 使用 quartz.properties，不使用默认配置 org.quartz.jobStore.useProperties:true #数据库中 quartz 表的表名前缀 org.quartz.jobStore.tablePrefix:QRTZ_ org.quartz.jobStore.dataSource:myDS #配置数据源 org.quartz.dataSource.myDS.driver:com.mysql.jdbc.Driver org.quartz.dataSource.myDS.URL:jdbc:mysql://localhost:3306/quartz?useUnicode=true&characterEncoding=utf8 org.quartz.dataSource.myDS.user:root org.quartz.dataSource.myDS.password:123456 org.quartz.dataSource.myDS.validationQuery=select 0 from dual
问题来了？需要建什么表？表里面有什么字段？字段类型和长度是什么？在官网的 Downloads 链接中，提供了 11 张表的建表语句：quartz-2.2.3-distributionquartz-2.2.3docsdbTables2.3 的版本在这个路径下：srcorgquartzimpljdbcjobstore
表名与作用：
- QRTZ_BLOB_TRIGGERS Trigger 作为 Blob 类型存储
- QRTZ_CALENDARS 存储 Quartz 的 Calendar 信息
- QRTZ_CRON_TRIGGERS 存储 CronTrigger，包括 Cron 表达式和时区信息
- QRTZ_FIRED_TRIGGERS 存储与已触发的 Trigger 相关的状态信息，以及相关 Job 的执行信息
- QRTZ_JOB_DETAILS 存储每一个已配置的 Job 的详细信息
- QRTZ_LOCKS 存储程序的悲观锁的信息
- QRTZ_PAUSED_TRIGGER_GRPS 存储已暂停的 Trigger 组的信息
- QRTZ_SCHEDULER_STATE 存储少量的有关 Scheduler 的状态信息，和别的 Scheduler 实例
- QRTZ_SIMPLE_TRIGGERS 存储 SimpleTrigger 的信息，包括重复次数、间隔、以及已触的次数
- QRTZ_SIMPROP_TRIGGERS 存储 CalendarIntervalTrigger 和 DailyTimeIntervalTrigger 两种类型的触发器
- QRTZ_TRIGGERS 存储已配置的 Trigger 的信息
动态调度的实现：
传统的 Spring 方式集成，由于任务信息全部配置在 xml 文件中，如果需要操作任务或者修改任务运行频率，只能重新编译、打包、部署、重启，如果有紧急问题需要处理，会浪费很多的时间。有没有可以动态调度任务的方法？比如停止一个 Job？启动一个 Job？修改 Job 的触发频率？读取配置文件、写入配置文件、重启 Scheduler 或重启应用明显是不可取的。对于这种频繁变更并且需要实时生效的配置信息，我们可以放到哪里？可以存放于ZK、Redis、DB tables。并且，我们可以提供一个界面，实现对数据表的轻松操作。
这里我们用最简单的数据库的实现。问题 1：建一张什么样的表？参考 JobDetail 的属性。
CREATE TABLE `sys_job` ( `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'ID', `job_name` varchar(512) NOT NULL COMMENT '任务名称', `job_group` varchar(512) NOT NULL COMMENT '任务组名', `job_cron` varchar(512) NOT NULL COMMENT '时间表达式', `job_class_path` varchar(1024) NOT NULL COMMENT '类路径,全类型', `job_data_map` varchar(1024) DEFAULT NULL COMMENT '传递 map 参数', `job_status` int(2) NOT NULL COMMENT '状态:1 启用 0 停用', `job_describe` varchar(1024) DEFAULT NULL COMMENT '任务功能描述', PRIMARY KEY (`id`) ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=25 DEFAULT CHARSET=utf8;
操作数据表非常简单，SSM 增删改查。但是在修改了表的数据之后，怎么让调度器知道呢？调度器的接口：Scheduler。在我们的需求中，我们需要做的事情：
- 新增一个任务
- 删除一个任务
- 启动、停止一个任务
- 修改任务的信息（包括调度规律）
因 此 可 以 把 相 关 的 操 作 封 装 到 一 个 工 具 类 中 。我这里贴出来基本的增删改的几个方法：
public static void addJob(String jobClassName, String jobName, String jobGroupName, String cronExpression, String jobDataMap) throws Exception { // 通过SchedulerFactory获取一个调度器实例 SchedulerFactory sf = new StdSchedulerFactory(); Scheduler scheduler = sf.getScheduler(); // 启动调度器 scheduler.start(); // 构建job信息 JobDetail jobDetail = JobBuilder.newJob(getClass(jobClassName).getClass()) .withIdentity(jobName, jobGroupName).build(); // JobDataMap用于传递任务运行时的参数，比如定时发送邮件，可以用json形式存储收件人等等信息 if (StringUtils.isNotEmpty(jobDataMap)) { JSONObject jb = JSONObject.parseObject(jobDataMap); Map<String, Object> dataMap = (Map<String, Object>) jb.get("data"); for (Map.Entry<String, Object> m : dataMap.entrySet()) { jobDetail.getJobDataMap().put(m.getKey(), m.getValue()); } } // 表达式调度构建器(即任务执行的时间) CronScheduleBuilder scheduleBuilder = CronScheduleBuilder.cronSchedule(cronExpression); // 按新的cronExpression表达式构建一个新的trigger CronTrigger trigger = TriggerBuilder.newTrigger().withIdentity(jobName, jobGroupName) .withSchedule(scheduleBuilder).startNow().build(); try { scheduler.scheduleJob(jobDetail, trigger); } catch (SchedulerException e) { logger.info("创建定时任务失败" + e); throw new Exception("创建定时任务失败"); } } /** * 停用一个定时任务 * * @param jobName 任务名称 * @param jobGroupName 组别 * @throws Exception */ public static void jobPause(String jobName, String jobGroupName) throws Exception { // 通过SchedulerFactory获取一个调度器实例 SchedulerFactory sf = new StdSchedulerFactory(); Scheduler scheduler = sf.getScheduler(); scheduler.pauseJob(JobKey.jobKey(jobName, jobGroupName)); } /** * 启用一个定时任务 * * @param jobName 任务名称 * @param jobGroupName 组别 * @throws Exception */ public static void jobresume(String jobName, String jobGroupName) throws Exception { // 通过SchedulerFactory获取一个调度器实例 SchedulerFactory sf = new StdSchedulerFactory(); Scheduler scheduler = sf.getScheduler(); scheduler.resumeJob(JobKey.jobKey(jobName, jobGroupName)); } /** * 删除一个定时任务 * * @param jobName 任务名称 * @param jobGroupName 组别 * @throws Exception */ public static void jobdelete(String jobName, String jobGroupName) throws Exception { // 通过SchedulerFactory获取一个调度器实例 SchedulerFactory sf = new StdSchedulerFactory(); Scheduler scheduler = sf.getScheduler(); scheduler.pauseTrigger(TriggerKey.triggerKey(jobName, jobGroupName)); scheduler.unscheduleJob(TriggerKey.triggerKey(jobName, jobGroupName)); scheduler.deleteJob(JobKey.jobKey(jobName, jobGroupName)); }
容器启动与 Service 注入
容器启动：因为任务没有定义在 ApplicationContext.xml 中，而是放到了数据库中，SpringBoot 启动时，怎么读取任务信息？或者，怎么在 Spring 启动完成的时候做一些事情？创建一个类，实现 CommandLineRunner 接口，实现 run 方法。从表中查出状态是 1 的任务，然后构建。
Service 类注入到 Job 中 : Spring Bean 如何注入到实现了 Job 接口的类中？例如在 TaskJob 中，需要注入 XXXXService(自定义的service)，查询数据库进行操作。如果没有任何配置，注入会报空指针异常。
- 原因：因为定时任务 Job 对象的实例化过程是在 Quartz 中进行的，而 Service Bean 是由Spring 容器管理的，Quartz 察觉不到 Service Bean 的存在，所以无法将 Service Bean装配到 Job 对象中。
- 分析：Quartz 集成到 Spring 中，用到 SchedulerFactoryBean，其实现了 InitializingBean方法，在唯一的方法 afterPropertiesSet()在 Bean 的属性初始化后调用。调度器用 AdaptableJobFactory 对 Job 对象进行实例化。所以，如果我们可以把这个 JobFactory 指定为我们自定义的工厂的话，就可以在 Job 实例化完成之后，把 Job纳入到 Spring 容器中管理。
解决这个问题的步骤：
1.定义一个 AdaptableJobFactory，实现 JobFactory 接口，实现接口定义的newJob 方法，在这里面返回 Job 实例,具体实现可以参考 源码 org.springframework.scheduling.quartz.AdaptableJobFactory 类,直接拷贝就可以了。
2.定义一个 MyJobFactory，继承 AdaptableJobFactory。使用 Spring 的 AutowireCapableBeanFactory，把 Job 实例注入到容器中。
@Component public class MyJobFactory extends AdaptableJobFactory { @Autowired private AutowireCapableBeanFactory capableBeanFactory; protected Object createJobInstance(TriggerFiredBundle bundle) throws Exception { //调用父类的方法 Object jobInstance = super.createJobInstance(bundle); capableBeanFactory.autowireBean(jobInstance); return jobInstance; } }
3.指定 Scheduler 的 JobFactory 为自定义的 JobFactory。
scheduler.setJobFactory(myJobFactory);
Quartz 集群部署：
为什么 需要集群？
- 防止单点故障，减少对业务的影响
- 减少节点的压力，例如在 10 点要触发 1000 个任务，如果有 10 个节点，则每个节点之需要执行 100 个任务
集群需要 解决的问题？
- 任务重跑，因为节点部署的内容是一样的，到 10 点的时候，每个节点都会执行相同的操作，引起数据混乱。比如跑批，绝对不能执行多次。
- 任务漏跑，假如任务是平均分配的，本来应该在某个节点上执行的任务，因为节点故障，一直没有得到执行。
- 水平集群需要注意时间同步问题
- Quartz 使用的是随机的负载均衡算法，不能指定节点执行所以必须要有一种共享数据或者通信的机制。在分布式系统的不同节点中，我们可以采用什么样的方式，实现数据共享？两两通信，或者基于分布式的服务，实现数据共享。例如：ZK、Redis、DB。
在 Quartz 中，提供了一种简单的方式，基于数据库共享任务执行信息。也就是说，一个节点执行任务的时候，会操作数据库，其他的节点查询数据库，便可以感知到了。同样的问题：建什么表？哪些字段？依旧使用系统自带的 11 张表。
配置集群需要先配置如下信息，另外需要配置数据库连接持久化的信息 ，具体如上文所示。
#如果使用集群，instanceId必须唯一，设置成AUTO org.quartz.scheduler.instanceId = AUTO #是否使用集群 org.quartz.jobStore.isClustered = true
如果设置的数量>1，并且使用 JDBC JobStore（RAMJobStore 不支持分布式，只有 一 个 调 度 器 实 例 ， 所 以 不 加 锁 ） ， 则 属 性org.quartz.jobStore.acquireTriggersWithinLock 应设置为 true。否则不加锁会导致任务重复执行。
//代表 Scheduler 一次拉取trigger 的最大数量，默认是 1 org.quartz.scheduler.batchTriggerAcquisitionMaxCount=1 org.quartz.jobStore.acquireTriggersWithinLock=true
Quartz 调度原理:
- Job 没有继承 Thread 和实现 Runnable，是怎么被调用的？通过反射还是什么？
- 任务是什么时候被调度的？是谁在监视任务还是监视 Trigger？
- 任务是怎么被调用的？谁执行了任务？
- 任务本身有状态吗？还是触发器有状态？
看源码的入口
Scheduler scheduler = factory.getScheduler();
scheduler.scheduleJob(jobDetail, trigger);
scheduler.start();
factory.getScheduler() 调用到 StdSchedulerFactory 的方法，如下：
public Scheduler getScheduler() throws SchedulerException { if (cfg == null) { // 读取 quartz.properties 配置文件 initialize(); } // 这个类是一个 HashMap，用来基于调度器的名称保证调度器的唯一性 SchedulerRepository schedRep = SchedulerRepository.getInstance(); Scheduler sched = schedRep.lookup(getSchedulerName()); // 如果调度器已经存在了 if (sched != null) { // 调度器关闭了，移除 if (sched.isShutdown()) { schedRep.remove(getSchedulerName()); } else { // 返回调度器 return sched; } } // 调度器不存在，初始化 sched = instantiate(); return sched; }
instantiate()方法中做了初始化的所有工作：
// 存储任务信息的 JobStore JobStore js = null; // 创建线程池，默认是 SimpleThreadPool ThreadPool tp = null; // 创建调度器 QuartzScheduler qs = null; // 连接数据库的连接管理器 DBConnectionManager dbMgr = null; // 自动生成 ID String instanceIdGeneratorClass = null; // 创建线程执行器，默认为 DefaultThreadExecutor ThreadExecutor threadExecutor;
创建线程池 （包工头）即上面代码的 ThreadPool tp = null; 在该方法830行和839行，创建了一个线程池，默认是配置文件中指定的SimpleThreadPool。
String tpClass = cfg.getStringProperty(PROP_THREAD_POOL_CLASS, SimpleThreadPool.class.getName()); tp = (ThreadPool) loadHelper.loadClass(tpClass).newInstance();
SimpleThreadPool 里面维护了三个 list，分别存放所有的工作线程、空闲的工作线程和忙碌的工作线程。我们可以把 SimpleThreadPool 理解为包工头。
private List<WorkerThread> workers; private LinkedList<WorkerThread> availWorkers = new LinkedList<WorkerThread>(); private LinkedList<WorkerThread> busyWorkers = new LinkedList<WorkerThread>();
tp 的 runInThread()方法是线程池运行线程的接口方法。参数 Runnable 是执行的任务内容。取出 WorkerThread 去执行参数里面的 runnable（JobRunShell）。
WorkerThread wt = (WorkerThread)availWorkers.removeFirst();
busyWorkers.add(wt);
wt.run(runnable);
WorkerThread （工人）是 SimpleThreadPool 的 内 部 类 ， 用 来 执 行 任 务 。 我 们 把WorkerThread理解为工人。在WorkerThread的run方法中，执行传入的参数runnable任务：
runnable.run();
创建调度线程 （项目经理 ）QuartzScheduler：
qs = new QuartzScheduler(rsrcs, idleWaitTime, dbFailureRetry);
在 QuartzScheduler 的构造函数中，创建了 QuartzSchedulerThread，我们把它理解为项目经理，它会调用包工头的工人资源，给他们安排任务。并 且 创 建 了 线 程 执 行 器 schedThreadExecutor ， 执 行 了 这 个QuartzSchedulerThread，也就是调用了它的 run 方法。
// 创建一个线程，resouces 里面有线程名称 this.schedThread = new QuartzSchedulerThread(this, resources); // 线程执行器 ThreadExecutor schedThreadExecutor = resources.getThreadExecutor(); //执行这个线程，也就是调用了线程的 run 方法 schedThreadExecutor.execute(this.schedThread);
点开 QuartzSchedulerThread 类，找到 run 方法，这个是 Quartz 任务调度的核心方法：
public void run() { int acquiresFailed = 0; // 检查 scheuler 是否为停止状态 while (!halted.get()) { try { // check if we're supposed to pause... synchronized (sigLock) { // 检查是否为暂停状态 while (paused && !halted.get()) { try { // wait until togglePause(false) is called... // 暂停的话会尝试去获得信号锁，并 wait 一会 sigLock.wait(1000L); } catch (InterruptedException ignore) { } // reset failure counter when paused, so that we don't // wait again after unpausing acquiresFailed = 0; } if (halted.get()) { break; } } // wait a bit, if reading from job store is consistently // failing (e.g. DB is down or restarting).. // 从 JobStore 获取 Job 持续失败，sleep 一下 if (acquiresFailed > 1) { try { long delay = computeDelayForRepeatedErrors(qsRsrcs.getJobStore(), acquiresFailed); Thread.sleep(delay); } catch (Exception ignore) { } } // 从线程池获取可用的线程 int availThreadCount = qsRsrcs.getThreadPool().blockForAvailableThreads(); if(availThreadCount > 0) { // will always be true, due to semantics of blockForAvailableThreads... List<OperableTrigger> triggers; long now = System.currentTimeMillis(); clearSignaledSchedulingChange(); try { // 获取需要下次执行的 triggers // idleWaitTime： 默认 30s // availThreadCount：获取可用（空闲）的工作线程数量，总会大于 1，因为该方法会一直阻塞，直到有工作线程空闲下来。 // maxBatchSize：一次拉取 trigger 的最大数量，默认是 1 // batchTimeWindow：时间窗口调节参数，默认是 0 // misfireThreshold： 超过这个时间还未触发的 trigger，被认为发生了 misfire，默认 60s // 调度线程一次会拉取 NEXT_FIRETIME 小于（now + idleWaitTime +batchTimeWindow）,大于（now - misfireThreshold）的，min(availThreadCount,maxBatchSize)个 triggers，默认情况下，会拉取未来 30s、 过去 60s 之间还未 fire 的 1 个 trigger triggers = qsRsrcs.getJobStore().acquireNextTriggers( now + idleWaitTime, Math.min(availThreadCount, qsRsrcs.getMaxBatchSize()), qsRsrcs.getBatchTimeWindow()); acquiresFailed = 0; if (log.isDebugEnabled()) log.debug("batch acquisition of " + (triggers == null ? 0 : triggers.size()) + " triggers"); } catch (JobPersistenceException jpe) { if (acquiresFailed == 0) { qs.notifySchedulerListenersError( "An error occurred while scanning for the next triggers to fire.", jpe); } if (acquiresFailed < Integer.MAX_VALUE) acquiresFailed++; continue; } catch (RuntimeException e) { if (acquiresFailed == 0) { getLog().error("quartzSchedulerThreadLoop: RuntimeException " +e.getMessage(), e); } if (acquiresFailed < Integer.MAX_VALUE) acquiresFailed++; continue; } if (triggers != null && !triggers.isEmpty()) { now = System.currentTimeMillis(); long triggerTime = triggers.get(0).getNextFireTime().getTime(); long timeUntilTrigger = triggerTime - now; while(timeUntilTrigger > 2) { synchronized (sigLock) { if (halted.get()) { break; } if (!isCandidateNewTimeEarlierWithinReason(triggerTime, false)) { try { // we could have blocked a long while // on 'synchronize', so we must recompute now = System.currentTimeMillis(); timeUntilTrigger = triggerTime - now; if(timeUntilTrigger >= 1) sigLock.wait(timeUntilTrigger); } catch (InterruptedException ignore) { } } } if(releaseIfScheduleChangedSignificantly(triggers, triggerTime)) { break; } now = System.currentTimeMillis(); timeUntilTrigger = triggerTime - now; } // this happens if releaseIfScheduleChangedSignificantly decided to release triggers if(triggers.isEmpty()) continue; // set triggers to 'executing' List<TriggerFiredResult> bndles = new ArrayList<TriggerFiredResult>(); boolean goAhead = true; synchronized(sigLock) { goAhead = !halted.get(); } if(goAhead) { try { // 触发 Trigger，把 ACQUIRED 状态改成 EXECUTING // 如果这个 trigger 的 NEXTFIRETIME 为空，也就是未来不再触发，就将其状态改为COMPLETE // 如果trigger不允许并发执行（即Job的实现类标注了@DisallowConcurrentExecution），则将状态变为 BLOCKED，否则就将状态改为 WAITING List<TriggerFiredResult> res = qsRsrcs.getJobStore().triggersFired(triggers); if(res != null) bndles = res; } catch (SchedulerException se) { qs.notifySchedulerListenersError( "An error occurred while firing triggers '" + triggers + "'", se); //QTZ-179 : a problem occurred interacting with the triggers from the db //we release them and loop again // 循环处理 Trigger for (int i = 0; i < triggers.size(); i++) { qsRsrcs.getJobStore().releaseAcquiredTrigger(triggers.get(i)); } continue; } } for (int i = 0; i < bndles.size(); i++) { TriggerFiredResult result = bndles.get(i); TriggerFiredBundle bndle = result.getTriggerFiredBundle(); Exception exception = result.getException(); if (exception instanceof RuntimeException) { getLog().error("RuntimeException while firing trigger " + triggers.get(i), exception); qsRsrcs.getJobStore().releaseAcquiredTrigger(triggers.get(i)); continue; } // it's possible to get 'null' if the triggers was paused, // blocked, or other similar occurrences that prevent it being // fired at this time... or if the scheduler was shutdown (halted) if (bndle == null) { qsRsrcs.getJobStore().releaseAcquiredTrigger(triggers.get(i)); continue; } JobRunShell shell = null; try { // 根据 trigger 信息实例化 JobRunShell（implements Runnable），同时依据JOB_CLASS_NAME 实例化 Job，随后我们将 JobRunShell 实例丢入工作线 shell = qsRsrcs.getJobRunShellFactory().createJobRunShell(bndle); shell.initialize(qs); } catch (SchedulerException se) { qsRsrcs.getJobStore().triggeredJobComplete(triggers.get(i), bndle.getJobDetail(), CompletedExecutionInstruction.SET_ALL_JOB_TRIGGERS_ERROR); continue; } // 执行 JobRunShell 的 run 方法 if (qsRsrcs.getThreadPool().runInThread(shell) == false) { // this case should never happen, as it is indicative of the // scheduler being shutdown or a bug in the thread pool or // a thread pool being used concurrently - which the docs // say not to do... getLog().error("ThreadPool.runInThread() return false!"); qsRsrcs.getJobStore().triggeredJobComplete(triggers.get(i), bndle.getJobDetail(), CompletedExecutionInstruction.SET_ALL_JOB_TRIGGERS_ERROR); } } continue; // while (!halted) } } else { // if(availThreadCount > 0) // should never happen, if threadPool.blockForAvailableThreads() follows contract continue; // while (!halted) } long now = System.currentTimeMillis(); long waitTime = now + getRandomizedIdleWaitTime(); long timeUntilContinue = waitTime - now; synchronized(sigLock) { try { if(!halted.get()) { // QTZ-336 A job might have been completed in the mean time and we might have // missed the scheduled changed signal by not waiting for the notify() yet // Check that before waiting for too long in case this very job needs to be // scheduled very soon if (!isScheduleChanged()) { sigLock.wait(timeUntilContinue); } } } catch (InterruptedException ignore) { } } } catch(RuntimeException re) { getLog().error("Runtime error occurred in main trigger firing loop.", re); } } // while (!halted) // drop references to scheduler stuff to aid garbage collection... qs = null; qsRsrcs = null; }
JobRunShell 的作用:JobRunShell 用来为 Job 提供安全的运行环境的，执行 Job 中所有的作业，捕获运行中的异常，在任务执行完毕的时候更新 Trigger 状态，等等。JobRunShell 实例是用 JobRunShellFactory 为 QuartzSchedulerThread 创建的，在调度器决定一个 Job 被触发的时候，它从线程池中取出一个线程来执行任务。
线程模型总结:
- SimpleThreadPool：包工头，管理所有 WorkerThread
- WorkerThread：工人，把 Job 包装成 JobRunShell，执行
- QuartSchedulerThread：项目经理，获取即将触发的 Trigger，从包工头出拿到worker，执行 Trigger 绑定的任务
绑定 l JobDetail 和 和 Trigger（scheduler.scheduleJob(jobDetail, trigger);）
// 存储 JobDetail 和 Trigger resources.getJobStore().storeJobAndTrigger(jobDetail, trig); // 通知相关的 Listener notifySchedulerListenersJobAdded(jobDetail); notifySchedulerThread(trigger.getNextFireTime().getTime()); notifySchedulerListenersSchduled(trigger);
启动调度器scheduler.start();
public void start() throws SchedulerException { if (shuttingDown|| closed) { throw new SchedulerException( "The Scheduler cannot be restarted after shutdown() has been called."); } // QTZ-212 : calling new schedulerStarting() method on the listeners // right after entering start()
// 通知监听器 notifySchedulerListenersStarting(); if (initialStart == null) { initialStart = new Date(); this.resources.getJobStore().schedulerStarted(); startPlugins(); } else { resources.getJobStore().schedulerResumed(); } // 通知 QuartzSchedulerThread 不再等待，开始干活 schedThread.togglePause(false); getLog().info( "Scheduler " + resources.getUniqueIdentifier() + " started."); notifySchedulerListenersStarted(); }
getScheduler 方法创建线程池 ThreadPool，创建调度器 QuartzScheduler，创建调度线程 QuartzSchedulerThread，调度线程初始处于暂停状态。scheduleJob 将任务添加到 JobStore 中。scheduler.start()方法激活调度器，QuartzSchedulerThread 从 timeTrriger 取出待触发的任务，并包装成 TriggerFiredBundle，然后由 JobRunShellFactory 创建TriggerFiredBundle 的 执 行 线 程 JobRunShell ， 调 度 执 行 通 过 线 程 池SimpleThreadPool去执行JobRunShell，而JobRunShell执行的就是任务类的execute方法：job.execute(JobExecutionContext context)。
1、一个任务10秒钟触发一次，但是每次执行需要60秒，在第20秒的时候，会同时运行两个任务吗？怎么禁止一个任务并发运行？需要注解 @DisallowConcurrentExecution
@DisallowConcurrentExecution public class MyJob4 implements Job { public void execute(JobExecutionContext jobExecutionContext) throws JobExecutionException { Date date = new Date(); SimpleDateFormat sf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"); try { System.out.println(" " + sf.format(date) + " 任务4开始执行了，请等待3秒"); TimeUnit.SECONDS.sleep(3); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }
2、现在有三个任务，任务A、任务B、任务C，怎么让多个任务串行执行，例如A执行完了之后再执行B，B执行完了再执行C？
如果仅仅只是串行的话，可以把三个任务放在同一个任务当中。
3、除了执行本地的代码之外，怎么调用其他系统的任务？
鉴权的HTTP，RPC
4、任务在什么时候会错过触发？错过触发怎么办？
没有可用线程，Trigger 被暂停，系统重启，禁止并发执行的任务在到达触发时间时，上次执行还没有结束。
忽略，立即跑一次，下次跑。
每一种 Trigger 都定义了自己的 Misfire 策略，不同的策略通过不同的方法来设置。
// Trigger1 Trigger trigger = TriggerBuilder.newTrigger().withIdentity("trigger1", "group1").startNow() .withSchedule(SimpleScheduleBuilder.simpleSchedule(). withMisfireHandlingInstructionNowWithExistingCount(). withIntervalInSeconds(1). repeatForever()).build();