Spring定時任務(wù)@Scheduled注解使用方式淺窺（cron表達式、fixedRate和fix

SnaiLiu 發(fā)布于2019-08-15 18:18 / 1391人閱讀

摘要：按順序依次為秒分鐘小時天月星期或，，，，，，年份其中每個元素可以是一個值如一個連續(xù)區(qū)間一個間隔時間表示每隔小時一個列表通配符。

1.開篇

spring的@Scheduled定時任務(wù)相信大家都是十分熟悉。最近在使用過程中發(fā)現(xiàn)了一些問題，寫篇文章，和大家分享一下。結(jié)論在最后，不想看冗長過程的小伙伴可以直接拉到最后看結(jié)論。

2.簡單使用

@Scheduled的使用方式十分簡單，首先在配置文件中啟動注解驅(qū)動

然后編寫任務(wù)類，并在任務(wù)類中編寫定時任務(wù)的方法，最后將任務(wù)類交于spring管理

@Component
public class testTask {
    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(testTask.class);
    
    public void doTask() {
        logger.info(Thread.currentThread().getName()+"===task run");
    }

}

接著，使用cron表達式標(biāo)注任務(wù)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");
    }

}

關(guān)于cron表達式的寫法如下（網(wǎng)上copy了一份...）：

一個cron表達式有至少6個（也可能7個）有空格分隔的時間元素。

   按順序依次為
  1  秒（0~59）
  2  分鐘（0~59）
  3 小時（0~23）
  4  天（0~31）
  5 月（0~11）
  6  星期（1~7 1=SUN 或 SUN，MON，TUE，WED，THU，F(xiàn)RI，SAT）
  7.年份（1970－2099）
  其中每個元素可以是一個值(如6),一個連續(xù)區(qū)間(9-12),一個間隔時間(8-18/4)(/表示每隔4小時),一個列表(1,3,5),通配符。由于"月份中的日期"和"星期中的日期"這兩個元素互斥的,必須要對其中一個設(shè)置?.
   0 0 10,14,16 * * ? 每天上午10點，下午2點，4點
   0 0/30 9-17 * * ?   朝九晚五工作時間內(nèi)每半小時
   0 0 12 ? * WED 表示每個星期三中午12點
   "0 0 12 * * ?" 每天中午12點觸發(fā) 
   "0 15 10 ? * *" 每天上午10:15觸發(fā) 
   "0 15 10 * * ?" 每天上午10:15觸發(fā) 
   "0 15 10 * * ? *" 每天上午10:15觸發(fā) 
   "0 15 10 * * ? 2005" 2005年的每天上午10:15觸發(fā) 
   "0 * 14 * * ?" 在每天下午2點到下午2:59期間的每1分鐘觸發(fā) 
   "0 0/5 14 * * ?" 在每天下午2點到下午2:55期間的每5分鐘觸發(fā) 
   "0 0/5 14,18 * * ?" 在每天下午2點到2:55期間和下午6點到6:55期間的每5分鐘觸發(fā) 
   "0 0-5 14 * * ?" 在每天下午2點到下午2:05期間的每1分鐘觸發(fā) 
   "0 10,44 14 ? 3 WED" 每年三月的星期三的下午2:10和2:44觸發(fā) 
   "0 15 10 ? * MON-FRI" 周一至周五的上午10:15觸發(fā) 
   "0 15 10 15 * ?" 每月15日上午10:15觸發(fā) 
   "0 15 10 L * ?" 每月最后一日的上午10:15觸發(fā) 
   "0 15 10 ? * 6L" 每月的最后一個星期五上午10:15觸發(fā) 
   "0 15 10 ? * 6L 2002-2005" 2002年至2005年的每月的最后一個星期五上午10:15觸發(fā) 
   "0 15 10 ? * 6#3" 每月的第三個星期五上午10:15觸發(fā) 
   有些子表達式能包含一些范圍或列表
   例如：子表達式（天（星期））可以為 “MON-FRI”，“MON，WED，F(xiàn)RI”，“MON-WED,SAT”
   “*”字符代表所有可能的值
   “/”字符用來指定數(shù)值的增量
   例如：在子表達式（分鐘）里的“0/15”表示從第0分鐘開始，每15分鐘
            在子表達式（分鐘）里的“3/20”表示從第3分鐘開始，每20分鐘（它和“3，23，43”）的含義一樣
   “？”字符僅被用于天（月）和天（星期）兩個子表達式，表示不指定值
   當(dāng)2個子表達式其中之一被指定了值以后，為了避免沖突，需要將另一個子表達式的值設(shè)為“？”
   “L” 字符僅被用于天（月）和天（星期）兩個子表達式，它是單詞“l(fā)ast”的縮寫
   如果在“L”前有具體的內(nèi)容，它就具有其他的含義了。例如：“6L”表示這個月的倒數(shù)第６天
   注意：在使用“L”參數(shù)時，不要指定列表或范圍，因為這會導(dǎo)致問題
   W 字符代表著平日(Mon-Fri)，并且僅能用于日域中。它用來指定離指定日的最近的一個平日。大部分的商業(yè)處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 意味著 "離該月15號的最近一個平日。" 假如15號是星期六，那么 trigger 會在14號(星期五)觸發(fā)，因為星期四比星期一離15號更近。
   C：代表“Calendar”的意思。它的意思是計劃所關(guān)聯(lián)的日期，如果日期沒有被關(guān)聯(lián)，則相當(dāng)于日歷中所有日期。例如5C在日期字段中就相當(dāng)于日歷5日以后的第一天。1C在星期字段中相當(dāng)于星期日后的第一天。
   字段   允許值   允許的特殊字符
   秒           0-59           , - * /
   分           0-59           , - * /
   小時           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（可選）           留空, 1970-2099           , - * /

接著啟動項目，就可以看到定時任務(wù)運行了

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

這樣一個簡單的定時任務(wù)就OK啦

3.問題出現(xiàn)啦

如果我的任務(wù)在5秒內(nèi)沒有執(zhí)行完呢？spring會怎么處理呢？
測試，這次我將任務(wù)開始結(jié)束的信息都打印了出來
測試代碼：

@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");
    }

結(jié)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

我們可以發(fā)現(xiàn)，spring他的處理方式是等待上一個任務(wù)執(zhí)行完成后，再去執(zhí)行下一個任務(wù)，也就是說spring的定時任務(wù)默認(rèn)是單線程的，而不會開啟另一條線程去執(zhí)行任務(wù)。

眼尖的小伙伴應(yīng)該發(fā)現(xiàn)任務(wù)執(zhí)行的時間還是怪怪的，任務(wù)開始到結(jié)束的時間間隔確實是6s，但是下一個任務(wù)的開始時間和上一個任務(wù)的結(jié)束時間之間為什么差了4s呢？這個時間是怎么設(shè)定的呢？

這個問題和spring處理cron表達式這種定時任務(wù)的機制有關(guān)，我們稍后再說，先講講@Scheduled注解的另外兩個屬性：fixedRate和fixedDelay

4.fixedDelay

測試代碼：

@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");
    }

結(jié)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

我們可以發(fā)現(xiàn)，這個結(jié)果和上一個使用cro表達式的結(jié)果好像啊。但是仔細(xì)看我們就會發(fā)現(xiàn)，這次所有的時間都是我們配置的：任務(wù)開始到結(jié)束間隔6s，上一個任務(wù)結(jié)束時間到下一個任務(wù)開始時間是5秒，這樣看來是比較符合我們的設(shè)置的。

fixedDelay是設(shè)定上一個任務(wù)結(jié)束后多久執(zhí)行下一個任務(wù)，也就是fixedDelay只關(guān)心上一任務(wù)的結(jié)束時間和下一任務(wù)的開始時間。

5.fixedRate

這次我們先將6s的任務(wù)執(zhí)行時間去掉，看看輸出什么
測試代碼：

@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");
    }

結(jié)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

誒？這樣看來好像和其他兩個沒什么區(qū)別，都是間隔5s執(zhí)行方法啊。別急，現(xiàn)在我們把注掉的6s任務(wù)執(zhí)行時間放開，再來看看結(jié)果
測試代碼：

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

這次我們可以看到，上一個任務(wù)結(jié)束后，下一個任務(wù)立刻開始執(zhí)行了，結(jié)合第一次測試，我們就可以推斷，fixedRate設(shè)置的上一個任務(wù)的開始時間到下一個任務(wù)開始時間的間隔，那我們的推斷對不對呢？這次我們把任務(wù)執(zhí)行時間改成2s，測試走起~
測試代碼：

@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");
    }

結(jié)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

結(jié)果和我們推斷的一致，兩個任務(wù)的開始時間間隔是5s，當(dāng)?shù)竭_任務(wù)的開始執(zhí)行時間，但上一個任務(wù)卻沒有完成時，spring會等待上一個任務(wù)執(zhí)行完，并立即開始執(zhí)行本次任務(wù)。

6.Cron執(zhí)行機制

上面介紹了cron表達式、fixedRate和fixedDelay三種方式，但還有一個遺留問題，那就是cron的執(zhí)行機制，為什么使用它時兩個任務(wù)間隔并不固定呢？其實spring在處理使用cron表達式這種定時任務(wù)時，其實依舊關(guān)注的是任務(wù)的開始時間，但是他和fixedDelay不同的是，他會在配置任務(wù)開始時判斷任務(wù)是否可以執(zhí)行，如果可以則執(zhí)行，如果不可以，那么他將不執(zhí)行此次任務(wù)，等待下一次執(zhí)行。比如下圖

AB兩個任務(wù)配置的執(zhí)行規(guī)則都是每隔5s執(zhí)行，A任務(wù)執(zhí)行時間是4s，而B任務(wù)執(zhí)行時間是7s。
A任務(wù)可以在執(zhí)行內(nèi)執(zhí)行完任務(wù)，所以每隔5s他就會正常執(zhí)行，0s開始，4s時結(jié)束，那么在5s的時候他會再次執(zhí)行，如此反復(fù)。
而B任務(wù)的執(zhí)行時間是7s，執(zhí)行時間超過了任務(wù)的間隔時間，就如圖中例子，B任務(wù)在10s開始，執(zhí)行時間持續(xù)了7s，當(dāng)15s的時候本來應(yīng)該是開始執(zhí)行第二次，但由于第一次任務(wù)還未執(zhí)行完成，所以第二次任務(wù)將不會執(zhí)行，而是到20s要開始執(zhí)行第三次任務(wù)的時候，再次判斷，發(fā)現(xiàn)上一次B任務(wù)已經(jīng)執(zhí)行完畢，這時才開始再次執(zhí)行B任務(wù)。

還記得我們剛開始使用cron表達式做了一個執(zhí)行時間為6s，間隔5s執(zhí)行的測試任務(wù)嗎？這次我們改一改，將執(zhí)行時間改為8s，再次測試。
測試代碼：

@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");
    }

結(jié)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

對比執(zhí)行時間為6s的測試結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)兩次任務(wù)開始的時間都是在下下一個5s的時候，也就是證實了之前等待的結(jié)論。

7.總結(jié)

1、fixedRate配置了上一次任務(wù)的開始時間到下一次任務(wù)的開始時間的間隔，每次任務(wù)都會執(zhí)行；
2、fixedDelay配置了上一次任務(wù)的結(jié)束時間到下一次任務(wù)的開始時間的間隔，每次任務(wù)都會執(zhí)行；
3、cron表達式配置了在哪一刻執(zhí)行任務(wù)，會在配置的任務(wù)開始時間判斷任務(wù)是否可以執(zhí)行，如果能則執(zhí)行，不能則會跳過本次執(zhí)行；
4、如果是強調(diào)任務(wù)間隔的定時任務(wù)，建議使用fixedRate和fixedDelay，如果是強調(diào)任務(wù)在某時某分某刻執(zhí)行的定時任務(wù)，建議使用cron表達式。

如有錯誤，歡迎留言指正，謝謝大家！

GPU云服務(wù)器云服務(wù)器 mock spring注解注入注解方式 aspect注解方式定時任務(wù)與觸發(fā)任務(wù)

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