Spring定时任务@Scheduled你真的懂吗?

怕翻船的忒修斯    2019/08/29    总阅读量

高并发、锁   思考   面试   实践   Netty   Linux   Redis   MySQL   Nginx   Maven   Git   ElasticSearch   Spring  

1.开篇

spring的@Scheduled定时任务相信大家都是十分熟悉。最近在使用过程中发现了一些问题,写篇文章,和大家分享一下。结论在最后,不想看冗长过程的小伙伴可以直接拉到最后看结论。

2.简单使用

@Scheduled的使用方式十分简单,首先在配置文件中启动注解驱动

<task:annotation-driven/>

然后编写任务类,并在任务类中编写定时任务的方法,最后将任务类交于spring管理

@Component
public class testTask {
    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(testTask.class);

    public void doTask() {
        logger.info(Thread.currentThread().getName()+"===task run");
    }

}

接着,使用cron表达式标注任务方法

@Component
public class testTask {
    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(testTask.class);

    @Scheduled(cron = "0/5 * * * * ?")
    public void doTask() {
        logger.info(Thread.currentThread().getName()+"===task run");
    }

}

关于cron表达式的写法如下(网上copy了一份…):

一个cron表达式有至少6个(也可能7个)有空格分隔的时间元素。

   按顺序依次为
  1  秒(0~59)
  2  分钟(0~59)
  3 小时(0~23)
  4  天(0~31)
  5 月(0~11)
  6  星期(1~7 1=SUN 或 SUN,MON,TUE,WED,THU,FRI,SAT)
  7.年份(1970-2099)
  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 
   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
   “/”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
   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
   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
   W 字符代表着平日(Mon-Fri),并且仅能用于日域中。它用来指定离指定日的最近的一个平日。大部分的商业处理都是基于工作周的,所以 W 字符可能是非常重要的。
   例如,日域中的 15W 意味着 "离该月15号的最近一个平日。" 假如15号是星期六,那么 trigger 会在14号(星期五)触发,因为星期四比星期一离15号更近。
   C: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。
   字段   允许值   允许的特殊字符
   秒           0-59           , - * /
   分           0-59           , - * /
   小时           0-23           , - * /
   日期           1-31           , - * ? / L W C
   月份           1-12 或者 JAN-DEC           , - * /
   星期           1-7 或者 SUN-SAT           , - * ? / L C #
   年(可选)           留空, 1970-2099           , - * /

接着启动项目,就可以看到定时任务运行了

2018-06-11 15:20:30.009 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 15:20:35.009 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 15:20:40.008 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 15:20:45.009 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 15:20:50.232 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 15:20:55.007 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run

这样一个简单的定时任务就OK啦

3.问题出现啦

如果我的任务在5秒内没有执行完呢?spring会怎么处理呢? 测试,这次我将任务开始结束的信息都打印了出来 测试代码:

@Scheduled(cron = "*/5 * * * * ?")
    public void doTask() throws InterruptedException {
        logger.info(Thread.currentThread().getName()+"===task run");
        Thread.sleep(6*1_000);
        logger.info(Thread.currentThread().getName()+"===task end");
    }

结果日志:

2018-06-11 16:02:50.035 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:02:56.496 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 16:03:00.006 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:03:06.013 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 16:03:10.115 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:03:17.267 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 16:03:20.055 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:03:26.164 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end

我们可以发现,spring他的处理方式是等待上一个任务执行完成后,再去执行下一个任务,也就是说spring的定时任务默认是单线程的,而不会开启另一条线程去执行任务。

眼尖的小伙伴应该发现任务执行的时间还是怪怪的,任务开始到结束的时间间隔确实是6s,但是下一个任务的开始时间上一个任务的结束时间之间为什么差了4s呢?这个时间是怎么设定的呢?

这个问题和spring处理cron表达式这种定时任务的机制有关,我们稍后再说,先讲讲@Scheduled注解的另外两个属性:fixedRate和fixedDelay

4.fixedDelay

测试代码:

@Scheduled(fixedDelay = 5*1_000)
    public void doTask() throws InterruptedException {
        logger.info(Thread.currentThread().getName()+"===task run");
        Thread.sleep(6*1_000);
        logger.info(Thread.currentThread().getName()+"===task end");
    }

结果日志:

2018-06-11 16:30:56.246 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:31:03.114 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 16:31:08.122 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:31:14.139 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 16:31:19.149 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:31:25.261 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 16:31:30.269 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:31:36.385 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end

我们可以发现,这个结果和上一个使用cro表达式的结果好像啊。但是仔细看我们就会发现,这次所有的时间都是我们配置的:任务开始到结束间隔6s,上一个任务结束时间下一个任务开始时间是5秒,这样看来是比较符合我们的设置的。

fixedDelay是设定上一个任务结束后多久执行下一个任务,也就是fixedDelay只关心上一任务的结束时间和下一任务的开始时间。

5.fixedRate

这次我们先将6s的任务执行时间去掉,看看输出什么 测试代码:

@Scheduled(fixedRate = 5*1_000)
    public void doTask() throws InterruptedException {
        logger.info(Thread.currentThread().getName()+"===task run");
//        Thread.sleep(6*1_000);
        logger.info(Thread.currentThread().getName()+"===task end");
    }

结果日志:

2018-06-11 16:48:22.039 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:48:22.060 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 16:48:27.005 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:48:27.496 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 16:48:32.001 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:48:32.008 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 16:48:37.016 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:48:37.024 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end

诶?这样看来好像和其他两个没什么区别,都是间隔5s执行方法啊。别急,现在我们把注掉的6s任务执行时间放开,再来看看结果 测试代码:

2018-06-11 16:54:29.613 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:54:36.113 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 16:54:36.118 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:54:42.580 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 16:54:42.607 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:54:48.632 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 16:54:48.639 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 16:54:55.188 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end

这次我们可以看到,上一个任务结束后,下一个任务立刻开始执行了,结合第一次测试,我们就可以推断,fixedRate设置的上一个任务的开始时间下一个任务开始时间的间隔,那我们的推断对不对呢?这次我们把任务执行时间改成2s,测试走起~ 测试代码:

@Scheduled(fixedRate = 5*1_000)
    public void doTask() throws InterruptedException {
        logger.info(Thread.currentThread().getName()+"===task run");
        Thread.sleep(2*1_000);
        logger.info(Thread.currentThread().getName()+"===task end");
    }

结果日志:

2018-06-11 17:08:37.500 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 17:08:39.510 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 17:08:43.086 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 17:08:45.093 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 17:08:48.025 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 17:08:50.083 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 17:08:53.239 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 17:08:55.245 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end

结果和我们推断的一致,两个任务的开始时间间隔是5s,当到达任务的开始执行时间,但上一个任务却没有完成时,spring会等待上一个任务执行完,并立即开始执行本次任务。

6.Cron执行机制

上面介绍了cron表达式、fixedRate和fixedDelay三种方式,但还有一个遗留问题,那就是cron的执行机制,为什么使用它时两个任务间隔并不固定呢?其实spring在处理使用cron表达式这种定时任务时,其实依旧关注的是任务的开始时间,但是他和fixedDelay不同的是,他会在配置任务开始时判断任务是否可以执行,如果可以则执行,如果不可以,那么他将不执行此次任务,等待下一次执行。比如下图

AB两个任务配置的执行规则都是每隔5s执行,A任务执行时间是4s,而B任务执行时间是7s。 A任务可以在执行内执行完任务,所以每隔5s他就会正常执行,0s开始,4s时结束,那么在5s的时候他会再次执行,如此反复。 而B任务的执行时间是7s,执行时间超过了任务的间隔时间,就如图中例子,B任务在10s开始,执行时间持续了7s,当15s的时候本来应该是开始执行第二次,但由于第一次任务还未执行完成,所以第二次任务将不会执行,而是到20s要开始执行第三次任务的时候,再次判断,发现上一次B任务已经执行完毕,这时才开始再次执行B任务。

还记得我们刚开始使用cron表达式做了一个执行时间为6s,间隔5s执行的测试任务吗?这次我们改一改,将执行时间改为8s,再次测试。 测试代码:

@Scheduled(cron = "0/5 * * * * ?")
    public void doTask() throws InterruptedException {
        logger.info(Thread.currentThread().getName()+"===task run");
        Thread.sleep(8*1_000);
        logger.info(Thread.currentThread().getName()+"===task end");
    }

结果日志:

2018-06-11 17:54:30.014 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 17:54:38.033 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 17:54:40.488 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 17:54:49.617 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 17:54:50.260 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 17:54:58.270 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end
2018-06-11 17:55:00.845 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task run
2018-06-11 17:55:08.856 [pool-12-thread-1] INFO  service.task.testTask -pool-12-thread-1===task end

对比执行时间为6s的测试结果,可以发现两次任务开始的时间都是在下下一个5s的时候,也就是证实了之前等待的结论。

7.总结

1、fixedRate配置了上一次任务的开始时间下一次任务的开始时间的间隔,每次任务都会执行; 2、fixedDelay配置了上一次任务的结束时间下一次任务的开始时间的间隔,每次任务都会执行; 3、cron表达式配置了在哪一刻执行任务,会在配置的任务开始时间判断任务是否可以执行,如果能则执行,不能则会跳过本次执行; 4、如果是强调任务间隔的定时任务,建议使用fixedRate和fixedDelay,如果是强调任务在某时某分某刻执行的定时任务,建议使用cron表达式。

如有错误,欢迎留言指正,谢谢大家!



作者:怕翻船的忒修斯
链接:https://segmentfault.com/a/1190000015253688
版权归作者所有,转载请注明出处



腾讯云:新客户代金券
腾讯云:3年时长最低265元/年
阿里云:ECS云服务器2折起


目录