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SpringBoot集成Quartz如何實現定時任務

發布時間:2020-07-28 16:09:19 來源:億速云 閱讀:236 作者:小豬 欄目:編程語言

這篇文章主要為大家展示了SpringBoot集成Quartz如何實現定時任務,內容簡而易懂,希望大家可以學習一下,學習完之后肯定會有收獲的,下面讓小編帶大家一起來看看吧。

1 需求

在我的前后端分離的實驗室管理項目中,有一個功能是學生狀態統計。我的設計是按天統計每種狀態的比例。為了便于計算,在每天0點,系統需要將學生的狀態重置,并插入一條數據作為一天的開始狀態。另外,考慮到學生的請假需求,請假的申請往往是提前做好,等系統時間走到實際請假時間的時候,系統要將學生的狀態修改為請假。

顯然,這兩個子需求都可以通過定時任務實現。在網上略做搜索以后,我選擇了比較流行的定時任務框架Quartz。

2 Quartz

Quartz是一個定時任務框架,其他介紹網上也很詳盡。這里要介紹一下Quartz里的幾個非常核心的接口。

2.1 Scheduler接口

Scheduler翻譯成調度器,Quartz通過調度器來注冊、暫停、刪除Trigger和JobDetail。Scheduler還擁有一個SchedulerContext,顧名思義就是上下文,通過SchedulerContext我們可以獲取到觸發器和任務的一些信息。

2.2 Trigger接口

Trigger可以翻譯成觸發器,通過cron表達式或是SimpleScheduleBuilder等類,指定任務執行的周期。系統時間走到觸發器指定的時間的時候,觸發器就會觸發任務的執行。

2.3 JobDetail接口

Job接口是真正需要執行的任務。JobDetail接口相當于將Job接口包裝了一下,Trigger和Scheduler實際用到的都是JobDetail。

3 SpringBoot官方文檔解讀

SpringBoot官方寫了spring-boot-starter-quartz。使用過SpringBoot的同學都知道這是一個官方提供的啟動器,有了這個啟動器,集成的操作就會被大大簡化。

現在我們來看一看SpingBoot2.2.6官方文檔,其中第4.20小節Quartz Scheduler就談到了Quartz,但很可惜一共只有兩頁不到的內容,先來看看這么精華的文檔里能學到些什么。

Spring Boot offers several conveniences for working with the Quartz scheduler, including the
spring-boot-starter-quartz “Starter”. If Quartz is available, a Scheduler is auto-configured (through the SchedulerFactoryBean abstraction).
Beans of the following types are automatically picked up and associated with the Scheduler:
• JobDetail: defines a particular Job. JobDetail instances can be built with the JobBuilder API.
• Calendar.
• Trigger: defines when a particular job is triggered.

翻譯一下:

SpringBoot提供了一些便捷的方法來和Quartz協同工作,這些方法里面包括`spring-boot-starter-quartz`這個啟動器。如果Quartz可用,Scheduler會通過SchedulerFactoryBean這個工廠bean自動配置到SpringBoot里。
JobDetail、Calendar、Trigger這些類型的bean會被自動采集并關聯到Scheduler上。

Jobs can define setters to inject data map properties. Regular beans can also be injected in a similar manner.

翻譯一下:

Job可以定義setter(也就是set方法)來注入配置信息。也可以用同樣的方法注入普通的bean。

下面是文檔里給的示例代碼,我直接完全照著寫,拿到的卻是null。不知道是不是我的使用方式有誤。后來仔細一想,文檔的意思應該是在創建Job對象之后,調用set方法將依賴注入進去。但后面我們是通過框架反射生成的Job對象,這樣做反而會搞得更加復雜。最后還是決定采用給Job類加@Component注解的方法。

文檔的其他篇幅就介紹了一些配置,但是介紹得也不全面,看了幫助也并不是很大。詳細的配置可以參考w3school的Quartz配置。

4 SpringBoot集成Quartz

4.1 建表

我選擇將定時任務的信息保存在數據庫中,優點是顯而易見的,定時任務不會因為系統的崩潰而丟失。

建表的sql語句在Quartz的github中可以找到,里面有針對每一種常用數據庫的sql語句,具體地址是:Quartz數據庫建表sql。

SpringBoot集成Quartz如何實現定時任務

建表以后,可以看到數據庫里多了11張表。我們完全不需要關心每張表的具體作用,在添加刪除任務、觸發器等的時候,Quartz框架會操作這些表。

4.2 引入依賴

pom.xml里添加依賴。

<!-- quartz 定時任務 -->
<dependency>
 <groupId>org.springframework.boot</groupId>
 <artifactId>spring-boot-starter-quartz</artifactId>
 <version>2.2.6.RELEASE</version>
</dependency>

4.3 配置quartz

application.yml中配置quartz。相關配置的作用已經寫在注解上。

# spring的datasource等配置未貼出
spring:
 quartz:
  # 將任務等保存化到數據庫
  job-store-type: jdbc
  # 程序結束時會等待quartz相關的內容結束
  wait-for-jobs-to-complete-on-shutdown: true
  # QuartzScheduler啟動時更新己存在的Job,這樣就不用每次修改targetObject后刪除qrtz_job_details表對應記錄
  overwrite-existing-jobs: true
  # 這里居然是個map,搞得智能提示都沒有,佛了
  properties:
  org:
   quartz:
   	# scheduler相關
   scheduler:
    # scheduler的實例名
    instanceName: scheduler
    instanceId: AUTO
   # 持久化相關
   jobStore:
    class: org.quartz.impl.jdbcjobstore.JobStoreTX
    driverDelegateClass: org.quartz.impl.jdbcjobstore.StdJDBCDelegate
    # 表示數據庫中相關表是QRTZ_開頭的
    tablePrefix: QRTZ_
    useProperties: false
   # 線程池相關
   threadPool:
    class: org.quartz.simpl.SimpleThreadPool
    # 線程數
    threadCount: 10
    # 線程優先級
    threadPriority: 5
    threadsInheritContextClassLoaderOfInitializingThread: true

4.4 注冊周期性的定時任務

第1節中提到的第一個子需求是在每天0點執行的,是一個周期性的任務,任務內容也是確定的,所以直接在代碼里注冊JobDetail和Trigger的bean就可以了。當然,這些JobDetail和Trigger也是會被持久化到數據庫里。

/**
 * Quartz的相關配置,注冊JobDetail和Trigger
 * 注意JobDetail和Trigger是org.quartz包下的,不是spring包下的,不要導入錯誤
 */
@Configuration
public class QuartzConfig {

 @Bean
 public JobDetail jobDetail() {
  JobDetail jobDetail = JobBuilder.newJob(StartOfDayJob.class)
    .withIdentity("start_of_day", "start_of_day")
    .storeDurably()
    .build();
  return jobDetail;
 }

 @Bean
 public Trigger trigger() {
  Trigger trigger = TriggerBuilder.newTrigger()
    .forJob(jobDetail())
    .withIdentity("start_of_day", "start_of_day")
    .startNow()
    // 每天0點執行
    .withSchedule(CronScheduleBuilder.cronSchedule("0 0 0 * * &#63;"))
    .build();
  return trigger;
 }
}

builder類創建了一個JobDetail和一個Trigger并注冊成為Spring bean。從第3節中摘錄的官方文檔中,我們已經知道這些bean會自動關聯到調度器上。需要注意的是JobDetail和Trigger需要設置組名和自己的名字,用來作為唯一標識。當然,JobDetail和Trigger的唯一標識可以相同,因為他們是不同的類。

Trigger通過cron表達式指定了任務執行的周期。對cron表達式不熟悉的同學可以百度學習一下。

JobDetail里有一個StartOfDayJob類,這個類就是Job接口的一個實現類,里面定義了任務的具體內容,看一下代碼:

@Component
public class StartOfDayJob extends QuartzJobBean {
 private StudentService studentService;

 @Autowired
 public StartOfDayJob(StudentService studentService) {
  this.studentService = studentService;
 }

 @Override
 protected void executeInternal(JobExecutionContext jobExecutionContext)
   throws JobExecutionException {
  // 任務的具體邏輯
 }
}

這里面有一個小問題,上面用builder創建JobDetail時,傳入了StartOfDayJob.class,按常理推測,應該是Quartz框架通過反射創建StartOfDayJob對象,再調用executeInternal()執行任務。這樣依賴,這個Job是Quartz通過反射創建的,即使加了注解@Component,這個StartOfDayJob對象也不會被注冊到ioc容器中,更不可能實現依賴的自動裝配。

網上很多博客也是這么介紹的。但是根據我的實際測試,這樣寫可以完成依賴注入,但我還不知道它的實現原理。

SpringBoot集成Quartz如何實現定時任務

SpringBoot集成Quartz如何實現定時任務

4.5 注冊無周期性的定時任務

第1節中提到的第二個子需求是學生請假,顯然請假是不定時的,一次性的,而且不具有周期性。

4.5節與4.4節大體相同,但是有兩點區別:

  • Job類需要獲取到一些數據用于任務的執行;任務執行完成后刪除Job和Trigger。
  • 業務邏輯是在老師批準學生的請假申請時,向調度器添加Trigger和JobDetail。

實體類:

public class LeaveApplication {
 @TableId(type = IdType.AUTO)
 private Integer id;
 private Long proposerUsername;
 @JsonFormat( pattern = "yyyy-MM-dd HH:mm",timezone="GMT+8")
 private LocalDateTime startTime;
 @JsonFormat( pattern = "yyyy-MM-dd HH:mm",timezone="GMT+8")
 private LocalDateTime endTime;
 private String reason;
 private String state;
 private String disapprovedReason;
 private Long checkerUsername;
 private LocalDateTime checkTime;

 // 省略getter、setter
}

Service層邏輯,重要的地方已在注釋中說明。

@Service
public class LeaveApplicationServiceImpl implements LeaveApplicationService {
 @Autowired
 private Scheduler scheduler;
 
 // 省略其他方法與其他依賴

 /**
  * 添加job和trigger到scheduler
  */
 private void addJobAndTrigger(LeaveApplication leaveApplication) {
  Long proposerUsername = leaveApplication.getProposerUsername();
  // 創建請假開始Job
  LocalDateTime startTime = leaveApplication.getStartTime();
  JobDetail startJobDetail = JobBuilder.newJob(LeaveStartJob.class)
   	// 指定任務組名和任務名
    .withIdentity(leaveApplication.getStartTime().toString(),
      proposerUsername + "_start")
    // 添加一些參數,執行的時候用
    .usingJobData("username", proposerUsername)
    .usingJobData("time", startTime.toString())
    .build();
  // 創建請假開始任務的觸發器
  // 創建cron表達式指定任務執行的時間,由于請假時間是確定的,所以年月日時分秒都是確定的,這也符合任務只執行一次的要求。
  String startCron = String.format("%d %d %d %d %d &#63; %d",
    startTime.getSecond(),
    startTime.getMinute(),
    startTime.getHour(),
    startTime.getDayOfMonth(),
    startTime.getMonth().getValue(),
    startTime.getYear());
  CronTrigger startCronTrigger = TriggerBuilder.newTrigger()
	   // 指定觸發器組名和觸發器名
    .withIdentity(leaveApplication.getStartTime().toString(),
      proposerUsername + "_start")
    .withSchedule(CronScheduleBuilder.cronSchedule(startCron))
    .build();

  // 將job和trigger添加到scheduler里
  try {
   scheduler.scheduleJob(startJobDetail, startCronTrigger);
  } catch (SchedulerException e) {
   e.printStackTrace();
   throw new CustomizedException("添加請假任務失敗");
  }
 }
}

Job類邏輯,重要的地方已在注釋中說明。

@Component
public class LeaveStartJob extends QuartzJobBean {
 private Scheduler scheduler;
 private SystemUserMapperPlus systemUserMapperPlus;

 @Autowired
 public LeaveStartJob(Scheduler scheduler,
       SystemUserMapperPlus systemUserMapperPlus) {
  this.scheduler = scheduler;
  this.systemUserMapperPlus = systemUserMapperPlus;
 }

 @Override
 protected void executeInternal(JobExecutionContext jobExecutionContext)
   throws JobExecutionException {
  Trigger trigger = jobExecutionContext.getTrigger();
  JobDetail jobDetail = jobExecutionContext.getJobDetail();
  JobDataMap jobDataMap = jobDetail.getJobDataMap();
  // 將添加任務的時候存進去的數據拿出來
  long username = jobDataMap.getLongValue("username");
  LocalDateTime time = LocalDateTime.parse(jobDataMap.getString("time"));

  // 編寫任務的邏輯

  // 執行之后刪除任務
  try {
   // 暫停觸發器的計時
   scheduler.pauseTrigger(trigger.getKey());
   // 移除觸發器中的任務
   scheduler.unscheduleJob(trigger.getKey());
   // 刪除任務
   scheduler.deleteJob(jobDetail.getKey());
  } catch (SchedulerException e) {
   e.printStackTrace();
  }
 }
}

5 總結

上文所述的內容應該可以滿足絕大部分定時任務的需求。我在查閱網上的博客之后,發現大部分博客里介紹的Quartz使用還是停留在Spring階段,配置也都是通過xml,因此我在實現了功能以后,將整個過程總結了一下,留給需要的人以及以后的自己做參考。

總體上來說,Quartz實現定時任務還是非常方便的,與SpringBoot整合之后配置也非常簡單,是實現定時任務的不錯的選擇。

5.2 小坑1

在IDEA2020.1版本里使用SpringBoot與Quartz時,報錯找不到org.quartz程序包,但是依賴里面明明有org.quartz,類里的import也沒有報錯,還可以通過Ctrl+鼠標左鍵直接跳轉到相應的類里。后面我用了IDEA2019.3.4就不再有這個錯誤。那么就是新版IDEA的BUG了。

SpringBoot集成Quartz如何實現定時任務

以上就是關于SpringBoot集成Quartz如何實現定時任務的內容,如果你們有學習到知識或者技能,可以把它分享出去讓更多的人看到。

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