Quartz的使用
一、核心概念
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:
1、Job:表示一个工作,要执行的具体内容。
它是一个接口,只有一个方法void execute(JobExecutionContext context),开发者实现该接口定义运行任务,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JobExecutionContext实例中;
2、JobDetail:表示一个具体的可执行的调度程序,Job是这个可执行程调度程序所要执行的内容,另外还包含了这个任务调度的方案和策略。
Quartz在每次执行Job时,都重新创建一个Job实例,所以它不直接接受一个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。
通过该类的构造函数可以更具体地了解它的功用:JobDetail(java.lang.String name, java.lang.String group, java.lang.Class jobClass),该构造函数要求指定Job的实现类,以及任务在Scheduler中的组名和Job名称;
3、Trigger:代表一个调度参数的配置,是一个类,描述触发Job执行的时间触发规则。
它主要有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;而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;
4、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)。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;
5、Scheduler:代表一个独立运行的调度容器。
一个调度容器中可以注册多个JobDetail和Trigger。当Trigger与JobDetail组合,就可以被Scheduler容器调度了。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或JobDetail的组和名称必须唯一。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get()方法。可以通过Scheduler# getContext()获取对应的SchedulerContext实例;
6、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(该JobDataMap和JobDetail所拥有的JobDataMap不是同一个哦)。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。
下图描述了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表示有状态的任务:

一个Scheduler可以拥有多个Triger组和多个JobDetail组,注册Trigger和JobDetail时,如果不显式指定所属的组,Scheduler将放入到默认组中,默认组的组名为Scheduler.DEFAULT_GROUP。组名和名称组成了对象的全名,同一类型对象的全名不能相同。
Scheduler本身就是一个容器,它维护着Quartz的各种组件并实施调度的规则。Scheduler还拥有一个线程池,线程池为任务提供执行线程——这比执行任务时简单地创建一个新线程要拥有更高的效率,同时通过共享节约资源的占用。通过线程池组件的支持,对于繁忙度高、压力大的任务调度,Quartz将可以提供良好的伸缩性。
一个简单的例子代码如下:
import org.quartz.*; import org.quartz.impl.StdSchedulerFactory; import java.util.Date; /** * quartz定时器测试 * * @author leizhimin 2009-7-23 8:49:01 */ public class MyJob implements Job { public void execute(JobExecutionContext jobExecutionContext) throws JobExecutionException { System.out.println(new Date() + ": doing something..."); } } class Test { public static void main(String[] args) { //1、创建JobDetial对象 JobDetail jobDetail = new JobDetail(); //设置工作项 jobDetail.setJobClass(MyJob.class); jobDetail.setName("MyJob_1"); jobDetail.setGroup("JobGroup_1"); //2、创建Trigger对象 SimpleTrigger strigger = new SimpleTrigger(); strigger.setName("Trigger_1"); strigger.setGroup("Trigger_Group_1"); strigger.setStartTime(new Date()); //设置重复停止时间,并销毁该Trigger对象 java.util.Calendar c = java.util.Calendar.getInstance(); c.setTimeInMillis(System.currentTimeMillis() + 1000 * 1L); strigger.setEndTime(c.getTime()); strigger.setFireInstanceId("Trigger_1_id_001"); //设置重复间隔时间 strigger.setRepeatInterval(1000 * 1L); //设置重复执行次数 strigger.setRepeatCount(3); //3、创建Scheduler对象,并配置JobDetail和Trigger对象 SchedulerFactory sf = new StdSchedulerFactory(); Scheduler scheduler = null; try { scheduler = sf.getScheduler(); scheduler.scheduleJob(jobDetail, strigger); //4、并执行启动、关闭等操作 scheduler.start(); } catch (SchedulerException e) { e.printStackTrace(); } // try { // //关闭调度器 // scheduler.shutdown(true); // } catch (SchedulerException e) { // e.printStackTrace(); // } } }
二、Spring中的使用
spring3.1以下的版本必须使用quartz1.x系列,3.1以上的版本才支持quartz 2.x,不然会出错。
至于原因,则是spring对于quartz的支持实现,org.springframework.scheduling.quartz.CronTriggerBean继承了 org.quartz.CronTrigger,在quartz1.x系列中org.quartz.CronTrigger是个类,而在 quartz2.x系列中org.quartz.CronTrigger变成了接口,从而造成无法用spring的方式配置quartz的触发器 (trigger)。
在Spring中使用Quartz有两种方式实现:第一种是任务类继承QuartzJobBean,第二种则是在配置文件里定义任务类和要执行的方法,类和方法可以是普通类。很显然,第二种方式远比第一种方式来的灵活。
java代码如下:
package com.coalmine.desktop; import java.text.SimpleDateFormat; import java.util.Date; public class QuartzJob { public void work() { SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"); Date date = new Date(); System.out.println(sdf.format(date) + " 执行Quartz定时器"); } }
applicationContext.xml配置如下:
<!-- 要调用的工作类 --> <bean id="quartzJob" class="com.coalmine.desktop.QuartzJob"></bean> <!-- 定义调用对象和调用对象的方法 --> <bean id="jobtask" class="org.springframework.scheduling.quartz.MethodInvokingJobDetailFactoryBean"> <!-- 调用的类 --> <property name="targetObject"> <ref bean="quartzJob" /> </property> <!-- 调用类中的方法 --> <property name="targetMethod"> <value>work</value> </property> </bean> <!-- 定义触发时间 --> <bean id="doTime" class="org.springframework.scheduling.quartz.CronTriggerBean"> <property name="jobDetail"> <ref bean="jobtask" /> </property> <!-- cron表达式 --> <property name="cronExpression"> <!-- 第 10秒 隔 5秒执行一次 --> <value>10/5 * * * * ?</value> </property> </bean> <!-- 总管理类 如果将lazy-init='false'那么容器启动就会执行调度程序 --> <bean id="startQuertz" lazy-init="false" autowire="no" class="org.springframework.scheduling.quartz.SchedulerFactoryBean"> <property name="triggers"> <list> <ref bean="doTime" /> </list> </property> </bean>
OK,启动服务后从第10秒开始每隔5秒执行一次work方法。
三、cron表达式

Cron表达式的时间字段除允许设置数值外,还可使用一些特殊的字符,提供列表、范围、通配符等功能。
●星号(*):可用在所有字段中,表示对应时间域的每一个时刻,例如,*在分钟字段时,表示“每分钟”;
●问号(?):该字符只在日期和星期字段中使用,它通常指定为“无意义的值”,相当于点位符;
●减号(-):表达一个范围,如在小时字段中使用“10-12”,则表示从10到12点,即10,11,12;
●逗号(,):表达一个列表值,如在星期字段中使用“MON,WED,FRI”,则表示星期一,星期三和星期五;
●斜杠(/):x/y表达一个等步长序列,x为起始值,y为增量步长值。如在分钟字段中使用0/15,则表示为0,15,30和45秒,而5/15在分钟字段中表示5,20,35,50,你也可以使用*/y,它等同于0/y;
●L:该字符只在日期和星期字段中使用,代表“Last”的意思,但它在两个字段中意思不同。L在日期字段中,表示这个月份的最后一天,如一月的 31号,非闰年二月的28号;如果L用在星期中,则表示星期六,等同于7。但是,如果L出现在星期字段里,而且在前面有一个数值X,则表示“这个月的最后 X天”,例如,6L表示该月的最后星期五;
●W:该字符只能出现在日期字段里,是对前导日期的修饰,表示离该日期最近的工作日。例如15W表示离该月15号最近的工作日,如果该月15号是星 期六,则匹配14号星期五;如果15日是星期日,则匹配16号星期一;如果15号是星期二,那结果就是15号星期二。但必须注意关联的匹配日期不能够跨 月,如你指定1W,如果1号是星期六,结果匹配的是3号星期一,而非上个月最后的那天。W字符串只能指定单一日期,而不能指定日期范围;
●LW组合:在日期字段可以组合使用LW,它的意思是当月的最后一个工作日;
●井号(#):该字符只能在星期字段中使用,表示当月某个工作日。如6#3表示当月的第三个星期五(6表示星期五,#3表示当前的第三个),而4#5表示当月的第五个星期三,假设当月没有第五个星期三,忽略不触发;
● C:该字符只在日期和星期字段中使用,代表“Calendar”的意思。它的意思是计划所关联的日期,如果日期没有被关联,则相当于日历中所有日期。例如5C在日期字段中就相当于日历5日以后的第一天。1C在星期字段中相当于星期日后的第一天。
Cron表达式对特殊字符的大小写不敏感,对代表星期的缩写英文大小写也不敏感。
其中每个元素可以是一个值(如6),一个连续区间(9-12),一个间隔时间(8-18/4)(/表示每隔4小时),一个列表(1,3,5),通配符。由于"月份中的日期"和"星期中的日期"这两个元素互斥的,必须要对其中一个设置?.
0 0 10,14,16 * * ? 每天上午10点,下午2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
"0 15 10 * * ? *" 每天上午10:15触发
"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
"0 15 10 ? * 6#3" 每月的第三个星期五上午10:15触发
"0 5 2 1 8 ? *" 每年的8月1号2:5触发
有些子表达式能包含一些范围或列表
例如:子表达式(天(星期))可以为 “MON-FRI”,“MON,WED,FRI”,“MON-WED,SAT”
“*”字符代表所有可能的值
因此,“*”在子表达式(月)里表示每个月的含义,“*”在子表达式(天(星期))表示星期的每一天
“/”字符用来指定数值的增量
例如:在子表达式(分钟)里的“0/15”表示从第0分钟开始,每15分钟
在子表达式(分钟)里的“3/20”表示从第3分钟开始,每20分钟(它和“3,23,43”)的含义一样
“?”字符仅被用于天(月)和天(星期)两个子表达式,表示不指定值
当2个子表达式其中之一被指定了值以后,为了避免冲突,需要将另一个子表达式的值设为“?”
“L” 字符仅被用于天(月)和天(星期)两个子表达式,它是单词“last”的缩写
但是它在两个子表达式里的含义是不同的。
在天(月)子表达式中,“L”表示一个月的最后一天
在天(星期)自表达式中,“L”表示一个星期的最后一天,也就是SAT
如果在“L”前有具体的内容,它就具有其他的含义了
例如:“6L”表示这个月的倒数第6天,“FRIL”表示这个月的最一个星期五
注意:在使用“L”参数时,不要指定列表或范围,因为这会导致问题

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