聊一聊非分布式任务调度@Scheduled

@Scheduled注解是Spring Boot提供的用于定时任务控制的注解，主要用于控制任务在某个指定时间执行，或者每隔一段时间执行，默认是在单线程中执行的

1、注解源码

@Target({ElementType.METHOD, ElementType.ANNOTATION_TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Repeatable(Schedules.class)
@Reflective
public @interface Scheduled {
    String CRON_DISABLED = "-";

    String cron() default "";

    String zone() default "";

    long fixedDelay() default -1L;

    String fixedDelayString() default "";

    long fixedRate() default -1L;

    String fixedRateString() default "";

    long initialDelay() default -1L;

    String initialDelayString() default "";

    TimeUnit timeUnit() default TimeUnit.MILLISECONDS;
}

2、参数说明

3、详解说明

1、cron 参数

表达式格式：@Scheduled(cron = "{秒数} {分钟} {小时} {日期} {月份} {星期}")

注意： cron表达式可分为6或7个占位符，但在spring自带的定时任务中，cron只支持6个参数，若使用7个参数就会报错

Caused by: java.lang.IllegalStateException: Encountered invalid @Scheduled method 'test': Cron expression must consist of 6 fields (found 7 in "*/5 * * * * * *")

代码示例：

/**
 * cron 表达式 每隔5秒执行一次
 */
@Scheduled(cron = "*/5 * * * * *")
public void test(){
    log.info("小熊学Java是最全Java学习网站！");
}

结果

2023-06-28T15:20:40.009+08:00  INFO 10904 --- [   scheduling-1] com.javaxiaobear.job.MyScheduledJob      : 小熊学Java是最全Java学习网站！
2023-06-28T15:20:45.014+08:00  INFO 10904 --- [   scheduling-1] com.javaxiaobear.job.MyScheduledJob      : 小熊学Java是最全Java学习网站！
2023-06-28T15:20:50.004+08:00  INFO 10904 --- [   scheduling-1] com.javaxiaobear.job.MyScheduledJob      : 小熊学Java是最全Java学习网站！
2023-06-28T15:20:55.010+08:00  INFO 10904 --- [   scheduling-1] com.javaxiaobear.job.MyScheduledJob      : 小熊学Java是最全Java学习网站！
2023-06-28T15:21:00.002+08:00  INFO 10904 --- [   scheduling-1] com.javaxiaobear.job.MyScheduledJob      : 小熊学Java是最全Java学习网站！

更多的cron表达式，自行测试哈，这里不做过多演示

“30 * * * * ?” 每半分钟触发任务 
 
“30 10 * * * ?” 每小时的10分30秒触发任务 
 
“30 10 1 * * ?” 每天1点10分30秒触发任务 
 
“30 10 1 20 * ?” 每月20号1点10分30秒触发任务 
 
“30 10 1 20 10 ? *” 每年10月20号1点10分30秒触发任务 
 
“30 10 1 20 10 ? 2011” 2011年10月20号1点10分30秒触发任务 
 
“30 10 1 ? 10 * 2011” 2011年10月每天1点10分30秒触发任务 
 
“30 10 1 ? 10 SUN 2011” 2011年10月每周日1点10分30秒触发任务 
 
“15,30,45 * * * * ?” 每15秒，30秒，45秒时触发任务 
 
“15-45 * * * * ?” 15到45秒内，每秒都触发任务 
 
“15/5 * * * * ?” 每分钟的每15秒开始触发，每隔5秒触发一次 
 
“15-30/5 * * * * ?” 每分钟的15秒到30秒之间开始触发，每隔5秒触发一次 
 
“0 0/3 * * * ?” 每小时的第0分0秒开始，每三分钟触发一次 
 
“0 15 10 ? * MON-FRI” 星期一到星期五的10点15分0秒触发任务 
 
“0 15 10 L * ?” 每个月最后一天的10点15分0秒触发任务 
 
“0 15 10 LW * ?” 每个月最后一个工作日的10点15分0秒触发任务 
 
“0 15 10 ? * 5L” 每个月最后一个星期四的10点15分0秒触发任务 
 
“0 15 10 ? * 5#3” 每个月第三周的星期四的10点15分0秒触发任务

2、fixedDelay 参数

fixedDelay 上一次任务执行结束到下一次执行开始的间隔时间,单位为ms

代码示例：

/**
 * fixedDelay 上一次任务执行结束到下一次执行开始的间隔时间,单位为ms
 * 每隔2秒执行一次
 */
@Scheduled(fixedDelay = 2000)
public void testFixedDelay (){
    log.info("小熊学Java是最全Java学习网站！");
}

结果展示：

3、fixedRate参数

以固定间隔执行任务，即上一次任务执行开始到下一次执行开始的间隔时间,单位为ms,若在调度任务执行时,上一次任务还未执行完毕,会加入worker队列,等待上一次执行完成后立即执行下一次任务

/**
     * 以固定间隔执行任务，即上一次任务执行开始到下一次执行开始的间隔时间,单位为ms,若
     * 在调度任务执行时,上一次任务还未执行完毕,会加入worker队列,等待上一次执行完成后立即执行下一次任务
     * 每隔2秒执行一次
     */
    @Scheduled(fixedRate = 2000)
    public void testFixedRate () throws InterruptedException {
        Thread.sleep(3000);
        log.info("小熊学Java是最全Java学习网站！");
    }

日志每3秒执行一次，这也是因为@Scheduled是在单线程中执行的

4、initialDelay参数

首次任务执行的延迟时间

/**
     * initialDelay  首次任务执行的延迟时间
     * 每隔2秒执行一次
     */
    @Scheduled(fixedRate = 2000, initialDelay = 3000)
    public void testInitialDelay (){
        log.info("小熊学Java是最全Java学习网站！");
    }

首次延迟的时间是3秒，之后每2秒执行一次

4、@Scheduled多线程

1、场景演示

执行以下两个方法

@Scheduled(fixedRate = 2000)
public void test1 () throws InterruptedException {

    Thread.sleep(3000);
    log.info("小熊学Java 是最全Java学习网站！---test1");
}
@Scheduled(fixedRate = 2000)
public void test2 () throws InterruptedException {
    Thread.sleep(3000);
    log.info("小熊学Java是最全Java学习网站！---test2");
}

从执行结果中可以看出，test1方法和test2方法交替输出日志，并没有同时执行

org.springframework.scheduling.config.ScheduledTaskRegistrar源码发现

protected void scheduleTasks() {
    //如果为空，则以单线程执行
    if (this.taskScheduler == null) {
        this.localExecutor = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
        this.taskScheduler = new ConcurrentTaskScheduler(this.localExecutor);
    }

    Iterator var1;
    if (this.triggerTasks != null) {
        var1 = this.triggerTasks.iterator();

        while(var1.hasNext()) {
            TriggerTask task = (TriggerTask)var1.next();
            this.addScheduledTask(this.scheduleTriggerTask(task));
        }
    }

    if (this.cronTasks != null) {
        var1 = this.cronTasks.iterator();

        while(var1.hasNext()) {
            CronTask task = (CronTask)var1.next();
            this.addScheduledTask(this.scheduleCronTask(task));
        }
    }

    IntervalTask task;
    if (this.fixedRateTasks != null) {
        var1 = this.fixedRateTasks.iterator();

        while(var1.hasNext()) {
            task = (IntervalTask)var1.next();
            if (task instanceof FixedRateTask) {
                FixedRateTask fixedRateTask = (FixedRateTask)task;
                this.addScheduledTask(this.scheduleFixedRateTask(fixedRateTask));
            } else {
                this.addScheduledTask(this.scheduleFixedRateTask(new FixedRateTask(task)));
            }
        }
    }

    if (this.fixedDelayTasks != null) {
        var1 = this.fixedDelayTasks.iterator();

        while(var1.hasNext()) {
            task = (IntervalTask)var1.next();
            if (task instanceof FixedDelayTask) {
                FixedDelayTask fixedDelayTask = (FixedDelayTask)task;
                this.addScheduledTask(this.scheduleFixedDelayTask(fixedDelayTask));
            } else {
                this.addScheduledTask(this.scheduleFixedDelayTask(new FixedDelayTask(task)));
            }
        }
    }

}

当未手动指定taskScheduler时，会通过Executors.newSingleThreadScheduledExecutor()创建默认的单线程线程池，且该线程池的拒绝策略为AbortPolicy，这种策略在线程池无可用线程时丢弃任务，并抛出异常RejectedExecutionException。

2、多线程配置

1、配置bean

在启动类中，配置bean，代码如下：

/**
 * 配置线程池
 * @return
 */
@Bean
public TaskScheduler config(){
    ThreadPoolTaskScheduler taskScheduler = new ThreadPoolTaskScheduler();
    //线程池大小为10
    taskScheduler.setPoolSize(10);
    return taskScheduler;
}

2、配置类

@Configuration
public class SchedulerConfig implements SchedulingConfigurer {
    @Override
    public void configureTasks(ScheduledTaskRegistrar taskRegistrar) {
        //Scheduler指定线程池
        taskRegistrar.setScheduler(Executors.newScheduledThreadPool(10));
    }
}

运行结果跟上面一样，每3秒同时执行

5、Async异步执行

异步调用指程序在顺序执行时，不等待异步调用的语句返回结果就执行后面的程序。

1、简单使用

Spring Boot的异步任务，只需在方法上添加异步注解，同时开启异步任务

@Component
@Slf4j
public class AsyncTask {

    @Async
    public void test(){
        log.info("小熊学Java 是最棒的！！！");
    }
}

方法调用

@Resource
    private AsyncTask asyncTask;

    @Scheduled(fixedRate = 2000)
    public void test1 () throws InterruptedException {
        asyncTask.test();
        Thread.sleep(3000);
        log.info("小熊学Java 是最全Java学习网站！---test1");
    }

结果输出

2、异步失效

1、异步方法和调用异步方法在同一个类中

有时候，经常看到编写异步任务，都是这样写的

@Scheduled(fixedRate = 2000)
public void test1 () throws InterruptedException {
    asyncTask.test();
    Thread.sleep(3000);
    log.info("小熊学Java 是最全Java学习网站！---test1");
}

@Async
public void test(){
    log.info("小熊学Java 是最棒的！！！");
}

这样写是不会生效的，由于@Async的AdviceMode默认为PROXY，所以当调用方和被调用方是在同一个类中，无法产生切面，@Async没有被Spring容器管理，可以查看源码，

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