SpringBoot - 四种常见定时器

常见实现方案

• @Scheduled注解：基于注解
• Timer().schedule创建任务：基于封装类Timer
• 线程：使用线程直接执行任务即可，可以与thread、线程池、ScheduleTask等配合使用
• quartz配置定时器：基于spring的quartz框架

@Scheduled注解实现定时器

使用注解标记需要定时执行的方法，并设置执行时间，便可使其在指定的时间执行指定方法

步骤：

• 使用注解@Scheduled标记目标方法，参数为执行时间
• 使用注解@EnableScheduling标记目标方法所在的类，或者直接标记项目启动类

@Scheduled(fixedDelay = 5000)：方法执行完成后等待5秒再次执行

@Scheduled(fixedRate = 5000)：方法每隔5秒执行一次

@Scheduled(initialDelay=1000, fixedRate=5000)：延迟1秒后执行第一次，之后每隔5秒执行一次

fixedDelayString、fixedRateString、initialDelayString：与上诉三种作用一直，但参数为字符串类型，因而可以使用占位符，形如@Scheduled(fixedDelayString = "${time.fixedDelay}")

@Scheduled(cron = "0 0,30 0,8 ? * ? ")：方法在每天的8点30分0秒执行，参数为字符串类型，那么同理也可使用占位符

cron 该参数接收一个cron表达式，cron表达式是一个字符串，字符串以5或6个空格隔开，分开共6或7个域，[年]不是必须的域，可以省略[年]，则一共6个域

[秒] [分] [小时] [日] [月] [周] [年]

通配符说明:

• * 表示所有值。 例如:在分的字段上设置 *,表示每一分钟都会触发。
• ? 表示不指定值。使用的场景为不需要关心当前设置这个字段的值。例如:要在每月的10号触发一个操作，但不关心是周几，所以需要周位置的那个字段设置为”?” 具体设置为 0 0 0 10 * ?
• - 表示区间。例如 在小时上设置 “10-12”,表示 10,11,12点都会触发。
• , 表示指定多个值，例如在周字段上设置 “MON,WED,FRI” 表示周一，周三和周五触发
• / 用于递增触发。如在秒上面设置”5/15” 表示从5秒开始，每增15秒触发(5,20,35,50)。 在日字段上设置’1/3’所示每月1号开始，每隔三天触发一次。
• L 表示最后的意思。在日字段设置上，表示当月的最后一天(依据当前月份，如果是二月还会依据是否是润年[leap]), 在周字段上表示星期六，相当于”7”或”SAT”。如果在”L”前加上数字，则表示该数据的最后一个。例如在周字段上设置”6L”这样的格式,则表示“本月最后一个星期五”
• W 表示离指定日期的最近那个工作日(周一至周五). 例如在日字段上置”15W”，表示离每月15号最近的那个工作日触发。如果15号正好是周六，则找最近的周五(14号)触发, 如果15号是周未，则找最近的下周一(16号)触发.如果15号正好在工作日(周一至周五)，则就在该天触发。如果指定格式为 “1W”,它则表示每月1号往后最近的工作日触发。如果1号正是周六，则将在3号下周一触发。(注，”W”前只能设置具体的数字,不允许区间”-“)。
• # 序号(表示每月的第几个周几)，例如在周字段上设置”6#3”表示在每月的第三个周六.注意如果指定”#5”,正好第五周没有周六，则不会触发该配置(用在母亲节和父亲节再合适不过了) ；小提示：’L’和 ‘W’可以一组合使用。如果在日字段上设置”LW”,则表示在本月的最后一个工作日触发；周字段的设置，若使用英文字母是不区分大小写的，即MON与mon相同。

示例

每隔5秒执行一次：*/5 * * * * ?

每隔1分钟执行一次：0 */1 * * * ?

每天23点执行一次：0 0 23 * * ?

每天凌晨1点执行一次：0 0 1 * * ?

每月1号凌晨1点执行一次：0 0 1 1 * ?

每月最后一天23点执行一次：0 0 23 L * ?

每周星期六凌晨1点实行一次：0 0 1 ? * L

在26分、29分、33分执行一次：0 26,29,33 * * * ?

每天的0点、13点、18点、21点都执行一次：0 0 0,13,18,21 * * ?

使用占位符

另外，cron属性接收的cron表达式支持占位符

配置文件：

time:
  cron: */5 * * * * *
  interval: 5

每5秒执行一次：

    @Scheduled(cron="${time.cron}")
    void testPlaceholder1() {
        System.out.println("Execute at " + System.currentTimeMillis());
    }

    @Scheduled(cron="*/${time.interval} * * * * *")
    void testPlaceholder2() {
        System.out.println("Execute at " + System.currentTimeMillis());
    }

第一次等待10秒，之后每3秒一次

@Component
@EnableScheduling
public class ScheduleTest {
 
    private int count = 0;
 
    /**
     * 第一次等待10秒，之后每3秒钟执行一次
     */
    @Scheduled(initialDelay = 10000, fixedRate = 3000)
    public void test1() {
        System.out.println(count + "：" + (new Date()).toString());
        count++;
    }
 
}

Timer().schedule实现定时器

核心包括Timer和TimerTask，均为jkd自带的工具类

TimerTask实际上就是一个Runnable而已，继承Runnable并添加了几个自定义的参数和方法

Timer字面意思即定时器，为jkd自带的工具类，提供定时执行任务的相关功能

实际上包括三个类：

Timer：即定时器主类，负责管理所有的定时任务，每个Timer拥有一个私有的TaskQueue和TimerThread，

TaskQueue：即任务队列，Timer生产任务，然后推到TaskQueue里存放，等待处理，被处理掉的任务即被移除掉

TaskQueue实质上只有一个长度为128的数组用于存储TimerTask、一个int型变量size表示队列长度、以及对这两个数据的增删改查

TimerThread：即定时器线程，线程会共享TaskQueue里面的数据，TimerThread会对TaskQueue里的任务进行消耗

TimerThread实际上就是一个Thread线程，会不停的监听TaskQueue，如果队列里面有任务，那么就执行第一个，并将其删除（先删除再执行）

流程分析

Timer生产任务（实际上是从外部接收到任务），并将任务推到TaskQueue里面存放，并唤醒TaskQueue线程（queue.notify()）
TimerThread监听TaskQueue，若里面有任务则将其执行并移除队里，若没有任务则让队列等待（queue.wait()）

构造

public Timer(String name, boolean isDaemon)

• name：即线程名，用于区分不同的线程，缺省的时候默认使用"Timer-" + serialNumber()生成唯一线程名
• isDaemon：是否是守护线程，缺省的时候默认为否

方法

schedule(TimerTask task, long delay)：指定任务task，在delay毫秒延迟后执行

schedule(TimerTask task, Date time)：指定任务task，在time时间点执行一次

schedule(TimerTask task, long delay, long period)：指定任务task，延迟delay毫秒后执行第一次，并在之后每隔period毫秒执行一次

schedule(TimerTask task, Date firstTime, long period)：指定任务task，在firstTime的时候执行第一次，之后每隔period毫秒执行一次

scheduleAtFixedRate(TimerTask task, long delay, long period)：作用与schedule一致
scheduleAtFixedRate(TimerTask task, Date firstTime, long period)：作用与schedule一致

实际上最后都会使用sched(TimerTask task, long time, long period)，即指定任务task，在time执行第一次，之后每隔period毫秒执行一次

schedule使用系统时间计算下一次，即System.currentTimeMillis()+period

而scheduleAtFixedRate使用本次预计时间计算下一次，即time + period

对于耗时任务，两者区别较大，请按需求选择，瞬时任务无区别

取消任务方法：cancel()，会将任务队列清空，并堵塞线程，且不再能够接受任务（接受时报错），并不会销毁本身的实例和其内部的线程

净化方法：purge()，净化会将队列里所有被取消的任务移除，对剩余任务进行堆排序，并返回移除任务的数量

@Component
public class TimerTest {
    private Integer count = 0;
 
    public TimerTest() {
        testTimer();
    }
 
    public void testTimer() {
        new Timer().schedule(new TimerTask() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    //do Something
                    System.out.println(new Date().toString() + ": " + count);
                    count++;
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }, 0, 1000);
    }
}
 

线程实现定时器

使用thread + runnable

public class ThreadTest {
 
    private Integer count = 0;
 
    public ThreadTest() {
        test1();
    }
 
    public void test1() {
        new Thread(() -> {
            while (count < 10) {
                System.out.println(new Date().toString() + ": " + count);
                count++;
                try {
                    Thread.sleep(3000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }).start();
    }
}

使用线程池 + runnable

public class ThreadTest {
 
    private static final ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(5);// 线程池
    private Integer count = 0;
 
    public ThreadTest() {
        test2();
    }
 
    public void test2() {
        threadPool.execute(() -> {
            while (count < 10) {
                System.out.println(new Date().toString() + ": " + count);
                count++;
                try {
                    Thread.sleep(3000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });
    }
}
 

使用org.springframework.scheduling.TaskScheduler+ runnable

设置触发频率为3000毫秒

@Component
public class ThreadTest {
 
    private Integer count = 0;
    private final TaskScheduler taskScheduler;
 
    public ThreadTest(TaskScheduler taskScheduler) {
        this.taskScheduler = taskScheduler;
        test3();
    }
 
    public void test3() {
        taskScheduler.scheduleAtFixedRate(() -> {
            System.out.println(new Date().toString() + ": " + count);
            count++;
        }, 3000);
    }
}

设置触发时间为每天凌晨1点

@Component
public class ThreadTest {
 
    private Integer count = 0;
    private final TaskScheduler taskScheduler;
 
    public ThreadTest(TaskScheduler taskScheduler) {
        this.taskScheduler = taskScheduler;
        test4();
    }
 
    public void test4() {
        taskScheduler.schedule(() -> {
            System.out.println(new Date().toString() + ": " + count);
            count++;
        }, new CronTrigger("0 0 1 * * ?"));
    }
}