Quartz核心原理之架构及基本元素介绍 | 京东物流技术团队

1 什么是Quartz

Quartz是一个作业调度框架，它可以与J2EE和J2SE应用相结合，也可以单独使用。它能够创建多个甚至数万个jobs这样复杂的程序，jobs可以做成标准的java组件或EJBS。Quartz很容易上手，创建一个任务仅需实现Job接口，该接口只有一个方法void execute(JobExecutionContext context) throws JobExecutionException;在java实现类添加作业逻辑，当配置好Job实现类并设置调度时间表后，Quartz将会监控任务的剩余时间，当调度程序确定需要通知需要执行该任务的时候，Quartz将会调用Job实现类的execute方法执行任务。

2 系统设计

Quartz框架的原理主要是通过将Job注册到调度器，再通过触发器策略执行Job，系统设计如下：

3 核心元素介绍

Quartz框架的核心是调度器scheduler，核心的组件包括Job（任务）、JobDetail（任务描述）、Trigger（触发器）。调度器负责管理Quartz应用运行时环境。调度器不是靠自己做所有的工作，而是依赖框架内一些非常重要的部件。Quartz不仅仅是线程和线程管理。为确保可伸缩性，Quartz采用了基于多线程的架构。启动时，框架初始化一套worker线程，这套线程被调度器用来执行预定的作业。这就是Quartz怎样能并发运行多个作业的原理。Quartz依赖一套松耦合的线程池管理部件来管理线程环境。

3.1 Job

Job是一个接口，只有一个方法void execute(JobExecutionContext context) throws JobExecutionException。作业类需要实现接口中的execute方法，JobExecutionContext提供了调度的上下文信息，每一次执行Job都会重新创建一个Job对象实例。如下：

public interface Job {

    /*
     * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
     * 
     * Interface.
     * 
     * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
     */

    /**
     * <p>
     * Called by the <code>{@link Scheduler}</code> when a <code>{@link Trigger}</code>
     * fires that is associated with the <code>Job</code>.
     * </p>
     * 
     * <p>
     * The implementation may wish to set a 
     * {@link JobExecutionContext#setResult(Object) result} object on the 
     * {@link JobExecutionContext} before this method exits.  The result itself
     * is meaningless to Quartz, but may be informative to 
     * <code>{@link JobListener}s</code> or 
     * <code>{@link TriggerListener}s</code> that are watching the job's 
     * execution.
     * </p>
     * 
     * @throws JobExecutionException
     *           if there is an exception while executing the job.
     */
    void execute(JobExecutionContext context)
        throws JobExecutionException;

}
public class ClosePayJob implements Job{
public void execute(JobExecutionContext context)  throws JobExecutionException{
//业务逻辑
}
}

3.2 JobDetail

Quartz框架在每次执行Job时，都会重新创建一个Job对象实例，所以它需要Job类的信息以及其他相关信息，以便能够在运行时通过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，比如Job名字、描述、关联监听器等信息。JobDetail接口包含了能够创建Job类的信息载体，用来保存任务的详细信息。如下代码定义

public interface JobDetail extends Serializable, Cloneable {

    public JobKey getKey();

    /**
     * <p>
     * Return the description given to the <code>Job</code> instance by its
     * creator (if any).
     * </p>
     * 
     * @return null if no description was set.
     */
    public String getDescription();

    /**
     * <p>
     * Get the instance of <code>Job</code> that will be executed.
     * </p>
     */
    public Class<? extends Job> getJobClass();

    /**
     * <p>
     * Get the <code>JobDataMap</code> that is associated with the <code>Job</code>.
     * </p>
     */
    public JobDataMap getJobDataMap();

    /**
     * <p>
     * Whether or not the <code>Job</code> should remain stored after it is
     * orphaned (no <code>{@link Trigger}s</code> point to it).
     * </p>
     * 
     * <p>
     * If not explicitly set, the default value is <code>false</code>.
     * </p>
     * 
     * @return <code>true</code> if the Job should remain persisted after
     *         being orphaned.
     */
    public boolean isDurable();

    /**
     * @see PersistJobDataAfterExecution
     * @return whether the associated Job class carries the {@link PersistJobDataAfterExecution} annotation.
     */
    public boolean isPersistJobDataAfterExecution();

    /**
     * @see DisallowConcurrentExecution
     * @return whether the associated Job class carries the {@link DisallowConcurrentExecution} annotation.
     */
    public boolean isConcurrentExectionDisallowed();

    /**
     * <p>
     * Instructs the <code>Scheduler</code> whether or not the <code>Job</code>
     * should be re-executed if a 'recovery' or 'fail-over' situation is
     * encountered.
     * </p>
     * 
     * <p>
     * If not explicitly set, the default value is <code>false</code>.
     * </p>
     * 
     * @see JobExecutionContext#isRecovering()
     */
    public boolean requestsRecovery();

    public Object clone();

    /**
     * Get a {@link JobBuilder} that is configured to produce a 
     * <code>JobDetail</code> identical to this one.
     */
    public JobBuilder getJobBuilder();

}

3.3 Trigger

触发器（org.quartz.Trigger）抽象类的几个主要属性和JobDetail差不多，这里就不说明了，主要注意的是misfireInstruction这个属性，misfireInstruction这个属性的是触发器错失执行（misfire）后的一个错失触发机制标识。当线程池中没有可用的线程执行任务时，就会错过触发时间，Trigger抽象类中默认错失触发机制是常量0（聪明的策略）。派生类有它们自己的错失触发机制。最常用的两种是SimpleTrigger和CronTrigger。

3.3.1 SimpleTrigger

指定从某一个时间开始，以一定的时间间隔（单位是毫秒）执行的任务。

它适合的任务类似于：9:00 开始，每隔1小时，执行一次。

它的属性有：

• repeatInterval 重复间隔
• repeatCount 重复次数。实际执行次数是 repeatCount+1。因为在startTime的时候一定会执行一次。** 下面有关repeatCount 属性的都是同理

3.3.2 CronTrigger

适合于更复杂的任务，它支持类型于Linux Cron的语法（并且更强大）。基本上它覆盖了其他Trigger的绝大部分能力—— 当然，也更难理解。

它适合的任务类似于：每天0:00,9:00,18:00各执行一次。

它的属性只有：Cron表达式。

4 总结

本次文章只是对Quartz的架构和基本元素做了简单的介绍，后面我们会深入分析Quartz的核心类。

作者：京东物流 贾永强

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