Spring Task
这篇笔记,我们要来介绍实现Java定时任务的第四个方案,使用Spring Task,以及该方案的优点和缺点。
Spring Task是Spring框架提供的一个轻量级任务调度框架,用于简化任务调度的开放,通过注解或XML配置的方式,可以轻松实现定时任务、异步任务等功能,我们这里主要介绍它的定时任务。
使用
1.添加依赖
既然要使用Spring框架提供的SpringTask,我们就要引入相关的依赖,同时,我们后面要通过自定义注解+AOP的方式实现任务监听,所以也要引入SpringAop的相关依赖
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
<version>3.3.0</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
<version>3.3.0</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
<version>3.3.0</version>
</dependency>
2.启用定时任务支持
要使用SpringTask实现定时任务,我们首先要启用定时任务支持,这个我们只需要在Spring应用的启动类上加上@EnableScheduling就可以了。
@SpringBootApplication
@EnableScheduling
public class Application {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(Application.class,args);
}
}
3.配置定时任务注册器
我们可以通过配置类,对SpringTask执行定时任务的调度器进行相关的配置和初始化,并注册到Spring容器中,便于统一管理调度任务。
@Configuration
@EnableScheduling
public class SchedulingConfig implements SchedulingConfigurer {
/**
* 配置定时任务处理方式
*
* @param taskRegistrar 定时任务注册器,用于管理和调度定时任务
*/
@Override
public void configureTasks(ScheduledTaskRegistrar taskRegistrar) {
// 创建一个线程池任务调度器
ThreadPoolTaskScheduler taskScheduler = new ThreadPoolTaskScheduler();
//设置线程池大小
taskScheduler.setPoolSize(10);
// 设置线程名称前缀,便于识别和管理
taskScheduler.setThreadNamePrefix("perform-");
// 初始化线程池任务调度器
taskScheduler.initialize();
// 将任务调度器设置到定时任务注册器中,以便统一管理调度任务
taskRegistrar.setTaskScheduler(taskScheduler);
}
}
4.创建定时任务
接着,我们就可以编写定时任务了,这里我们采用注解的形式提供示例。只需要在外面的定时方法上面加上一个@Scheduled注解,Spring容器就可以帮我们实现定时任务了。这个@Scheduled注解可以设置一些参数便于更灵活的调度任务,例如fixedRate参数可以让我们设置间隔多长时间执行一次、initialDelay参数可以设置第一次执行任务前延迟的时间,fixedDelay参数也可以设置每一次延迟多长时间再执行定时任务。同时,该注解还支持使用cron表达式来灵活的设置任务调度的方式。
@Component
@ConditionalOnProperty(prefix = "scheduled",name = "task.enabled",havingValue = "true")//条件注解控制定时任务的启用和禁用
public class ScheduledTask {
/**
* 每5s执行一次
*/
@Scheduled(fixedRate = 5000)
@TaskListener
public void performTask1(){
System.out.println(getTime()+"执行定时任务1");
}
/**
* 每分钟的第10s执行一次
*/
@Scheduled(cron = "10 * * * * ?")
@TaskListener
public void performTask2(){
System.out.println(getTime()+"执行定时任务2");
}
/**
* 第一次执行任务前的延迟时间1s,后面每隔5s执行一次
*/
@Scheduled(initialDelay = 1000,fixedDelay = 5000)
@TaskListener
public void performTask3(){
System.out.println(getTime()+"执行定时任务3");
}
/**
* 获取当前系统时间
* @return
*/
public static String getTime(){
//获取当前的系统时间
LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
//定义时间格式
DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
//格式化时间
return now.format(formatter);
}
}
这里需要补充的是,我们可以使用条件注解来控制定时任务的启动或禁止。
scheduled:
task:
enabled: true
补充知识点:cron表达式
cron表达式是一种用于指定定时任务执行时间的字符串格式,广泛用于Linux系统的cron作业调度器以及各种编程框架中。
一个标准的CRON表达式由6个或7个字段组成(取决于是否包含年份字段),各字段之间用空格分隔:[秒] [分钟] [小时] [日期] [月份] [星期] [年份] (可选)
各字段的取值范围如下:
字段 | 范围 |
---|---|
秒 | 0-59 |
分钟 | 0-59 |
小时 | 0-23 |
日期 | 1-31 |
月份 | 1-12或JAN-DEC |
星期 | 0-7或SUN-SAT(0和7都表示星期日) |
年份 | (可选)1970-2099 |
常见符号说明:
符号 | 含义 |
---|---|
* | 表示该字段的所有可能值,例如*在分钟字段表示每分钟 |
, | 分隔多个具体的值,例如1,15表示第1分钟和第15分钟 |
- | 定义一个值范围,例如10-15表示从第10分钟到第15分钟 |
/ | 指定增量,例如*/5表示每隔5个单位执行一次 |
? | 用于日期或星期字段,表示不指定明确的值,通常用于其中一个字段时,另一个字段有具体值 |
L | 表示最后一天或最后一个工作日,例如L在日期字段表示每月最后一天。 |
W | 表示最近的工作日,例如15W表示离15号最近的工作日 |
# | 用于星期字段,表示某个月的第几个星期几,例如2#3表示每月的第三个星期二 |
注意:cron表达式的星期和日期不能同时为具体的值,如果同时指定具体的值,可能会导致逻辑冲突或不明确的行为。
示例:
cron表达式 | 含义 |
---|---|
0 30 * * * ? | 每小时第30分钟执行 |
0 0 2 * * ? | 每天凌晨2点执行 |
0 0 8 ? * MON | 每周一的上午8点执行 |
0 0 0 L * ? | 每月的最后一天的午夜执行 |
0 0/5 * * * ? | 每5分钟执行一次 |
5.通过自定义注解+AOP实现任务监听(可选)
如果需要对定时任务进行监听并做出其他相应的处理的话,我们还可以自己通过自定义注解+AOP的方式实现任务监听器来进行监听处理。
@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface TaskListener {
}
@Component
@Aspect
public class TaskListenerAspect {
@Before("@annotation(xiaoxin.Timer.SpringTask.TaskListener)")
public void beforeTask(JoinPoint joinPoint){
System.out.println("task:"+joinPoint.getSignature().getName()+" 即将开始...");
}
@After("@annotation(xiaoxin.Timer.SpringTask.TaskListener)")
public void afterTask(JoinPoint joinPoint){
System.out.println("task:"+joinPoint.getSignature().getName()+" 已结束...");
}
}
优点
1.简单易用
Spring Task提供了非常简洁的API,通过@Scheduled注解即可轻松定义定时任务,无需复杂的配置,对于简单的定时任务需求,开发者可以快速上手并实现。
2.集成方便
Spring Task与Spring框架无缝集成,可以直接利用Spring的依赖注入、事务管理等功能,可以直接在Spring容器管理的Bean中定义定时任务方法,减少额外的配置和代码量。
3.灵活性高
Spring Task支持多种调度方式,包括固定延迟(fixedDelay)、固定速率(fixedRate)以及cron表达式,可以根据实际需求灵活选择。还可以结合AOP和自定义注解,添加日志记录和性能监控,增添定时任务的功能。
4.轻量级
Spring Task不需要引入额外的重量级调度框架(如Quartz),适合中小型项目或对调度功能要求不高的场景,减少了项目依赖的复杂度和维护成本。
5.线程池支持
Spring Task内置线程池支持,可以通过配置文件或Java配置类调整线程池大小,优化任务执行效率,适用与并发执行多个定时任务的场景,确保任务不会因为线程资源不足而阻塞。
6.易于测试
定时任务方法是普通的Java方法,可以通过单元测试工具进行测试。
缺点
1.调度精度有限
Spring Task 的调度依赖于JVM线程调度器,因此在高并发或系统负载较高的情况下,可能会出现调度延迟,对于需要极高精度的任务(如毫秒级),Spring Task可能无法满足需求。
2.缺乏分布式支持
Spring Task本身不支持分布式调度,如果应用程序部署在多个节点上,每个节点都会独立执行定时任务,可能导致任务重复执行,因此需要额外引入分布式锁机制(如Redis、数据库等)来确保任务只在一个节点上执行。
3.配置灵活性不足
虽然Spring Task可以通过cron表达式实现复杂的调度逻辑,但对于更复杂的调度需求(如动态调整任务执行时间),Spring Task 的配置显得不够灵活,动态修改任务调度规则时,通常需要重启应用或手动触发重新加载配置。
4.错误处理和重试机制较弱
Spring Task没有内置的任务失败重试机制,如果任务执行过程中发生异常,默认情况下不会自动重试,需要开发者自行实现错误处理和重试逻辑,增加了开发的复杂度。
5.监控和管理功能较弱
Spring Task缺乏内置的任务监控和管理功能,难以实时查看任务的执行状态和历史记录等信息。
6.线程池配置复杂
默认情况下,Spring Task使用的是单一线程池,对于大量任务或长时间运行的任务,可能会导致阻塞,需要手动配置线程池参数(如核心线程数、最大线程数、队列大小等),并根据实际业务需要进行调优。