spring的任务调度管理

 

Spring的任务调度管理

 

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在项目开发中，有不少程序需要定时触发。比如，统计报表程序需要在每月初运行一次，对上月份数据进行统计。而这种触发，在unix上就是使用 crontab或at命令来指定。其中at命令可以设定程序在某年某月某日、何时何分定时启动，at命令只执行一次程序。而crontab则可以设定程序在指定的时刻重复执行。在window操作系统中也有类似的命令。Window的at命令在功能上基本与unix的一致。Window控制面板中的“任务计划”与unix上从crontab类似，只是它是基于图形界面的，更人性化一些。

在开发上一个项目时，我遇到以下这样的一个问题。项目是java+tomcat开发的，在window系统上运行，但我们没有该服务器上的管理员权限（因为该服务器上还运行着其它重要的系统，管理员只给了我们一个最低权限的帐号），无法配置“任务计划”。我们使用该功能的话，需要打申请，通过客户的系统管理员帮我们配置。考虑到我们的业务统计报表程序需要有一段稳定期，期间必定需要做不少的修正，每修改一次，都需要打申请后才能测试，一个流程下来会耗费不少时间。另外，数据库连接使用了tomcat自带的连接池，如果使用了window的任务计划，则需要启动独立于tomcat的应用程序，而项目组中没有人知道如何在这个应用程序获取tomcat连接池中的数据库连接。替代方法是不使用tomcat的连接池，并给这个应用程序配置独立数据库参数配置文件。这样的话在应用程序中获取数据库连接的方法就得改动，并且需要维护两套配置文件，也挺麻烦。

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最后经小组商讨，决定自己编写定时服务调度线程，并随tomcat应用程序一起启动运行，共用tomcat的数据库连接池。为此，我们耗费了一个工作周的开发时间。最惨的是，服务调度线程运行不太稳定，有时还需人工干预一下。

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最近看Spring，发现Spring有任务调度管理功能，能很好地解决以上的问题。于是我们决定将定时程序迁移到Spring中。下面就结合我们这次程序的迁移，介绍一下如何使用Spring的任务调度。

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在讨论Spring的任务调度前，我们先谈谈Spring。仔细探究Spring，你会发现很多有趣的东西。第一，Spring中并没有多少新技术，就如AOP这些概念，其实于上个****早已存在了。 MS的操作系统 window2000及以后版本的MTS（Microsoft Transaction Server，事务服务器）就是使用AOP实现的。至于更早的如TUXEDO之类的交易中间件，我想在其中也应该有着AOP理念。第二，Spring并没有实现很多功能，它只是集成了很多功能。如数据层，它可以集成Hibernate或iBATIS；MVC框架，它可以集成Struts；邮件收发，它集成了JavaMail；包括下面我们将要讨论的Spring任务调度，它也是集成了第三方的任务调度类库：JDK自带的Timer类库或第三方的 Quartz类库。Spring只是做了个抽象的接口和集成，方便我们调用。Sping看起来很庞大，可以做很多事情，其实它什么事都不做！这可能也是它的“轻量级”含义所在的吧。

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在Spring中，使用JDK的Timer类库来做任务调度功能不是很方便，关键它不可以象cron服务那样可以指定具体年、月、日、时和分的时间。你只能将时间通过换算成微秒后传给它。如任务是每天执行一次，则需要在spring中如下配置：

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<bean id="scheduledTask" class= "org.springframework.scheduling.timer.ScheduledTimerTask">

<!－－程序启动后开始执行任务的延迟时间 －－>

<property name="delay" value="0" />

<!－－每隔一天【一天＝24×60×60×1000微秒】执行一次－－>

<property name="period" value="86400000" />

<!－－业务统计报表bean －－>

<property name="timerTask" ref="businessReport" />

</bean>

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其中period就是一天的微秒数。如果每月1日运行一次，那就复杂了，不知如何配置。因为月份有大、小月之分，每月的微秒数都不一样。

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而Quartz类库不但有着上述JDK的Timer类库类似的配置，更重要的，它还有着类似于unix的cron服务的配置。因此，在迁移中我们采用了Quartz类库的接口。

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Quartz可以通过两种方式来调度程序：一是使用Spring提供的MethodInvokingJobDetailFactoryBean 代理类，Quartz通过该代理类直接调度任务类的某个函数；二是任务类继承并实现Quartz接口，Quartz通过该接口进行调度。

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如果采用第一种方式，即由Quartz直接调度任务类的某个接口，那么，业务类是不必进行任何修改的。我们的业务类大概如下

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public class BusinessReport {

public void perform(){ //执行报表统计入口函数

//业务逻辑

}

}

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第一步，在Spring配置文件中增加本业务类

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<bean id=" businessReport " class=" BusinessReport "/>

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第二步，定义任务。在Spring配置文件中配置代理类MethodInvokingJobDetailFactoryBean，定义任务的详细信息。

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<bean id=" reportTask " class= "org.springframework.scheduling.quartz.MethodInvokingJobDetailFactoryBean">

<property name=" targetObject " ref=" businessReport " />

<property name=" targetMethod " value=" perform " />

<property name=" concurrent " value=" false " />

</bean>

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这个配置告诉Spring，我们的任务是执行id为businessReport的bean中的perform函数。其中参数concurrent告诉Spring，不要并发运行这个任务。

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第三步，配置一个触发器。在Spring配置文件中配置触发器类CronTriggerBean 。

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<bean id="cronTrigger" class="org.springframework.scheduling.quartz.CronTriggerBean">

<property name="jobDetail" ref=" reportTask " />

<property name="cronExpression" value="0 0 1 1 * ?" />

</bean>

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触发器将告诉Quartz两件事：在何时触发任务、触发哪个任务。其中属性参数cronExpression为调度时间，格式和unix上的 crontab类似，具体见下表1。“0 0 1 1 * ?”表示每月1日凌晨1点运行。其中问号表示忽略该位置（星期）上的值。属性参数jobDetail指向具体的任务bean：reportTask 。如果你有多个任务，每个任务的触发时间都不一样，则你可以在此配置多个不同的触发器。

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表1. cronExpression的时间格式

位置

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含义

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1

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秒(0–59)

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2

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分(0–59)

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3

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时(0–23)

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4

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日(1–31)

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5

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月(1–12)

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6

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星期(SUN–SAT or 1–7)

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7

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年(可选, 1970–2099)

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第四步，配置一个调度器。在Spring配置文件中配置调度器类SchedulerFactoryBean。

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<bean class= "org.springframework.scheduling.quartz.SchedulerFactoryBean">

<property name="triggers">

<list>

<ref bean="cronTrigger" />

</list>

</property>

</bean>

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该调度器用于管理触发器。只有在调度器中列表出现的触发器才被Quartz系统调度执行。至此，所有的配置已完成，任务已能正常跑了。

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如果采用第二种方式，那业务类是要进行小小的修改。整个过程如下。

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第一步，修改上述的业务类，修改如下：

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public class BusinessReport implements org.quartz.Job {//继承quartz 的job接口

//实现job接口的execute函数，在其中简单调用perform()函数就可以了。

public void execute(org.quartz.JobExecutionContext context){

//执行报表统计入口函数

perform()

}

//其它的保持不变。

public void perform(){ //执行报表统计入口函数

//业务逻辑

}

}

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修改过程比较简单，只增加了两三行代码。

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第二步，定义任务。在Spring配置文件中配置如下任务的详细信息。

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<bean name=" reportTask " class= "org.springframework.scheduling.quartz.JobDetailBean">

<property name="jobClass" value=" BusinessReport " />

</bean>

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此配置告诉Quartz，我们的任务类的名字为BusinessReport。在定时触发时，Quartz会利用该类名来创建任务的实例，并执行该实例的execute方法。

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第三、第四步与第一种的调度方式相应的步骤一样。

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按第二种方式，整个Spring的配置文件如下：

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<!DOCTYPE beans PUBLIC "-//SPRING//DTD BEAN//EN"

"[url]http://www.springframework.org/dtd/spring-beans.dtd[/url]">

<beans>

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<!－－ 我们的任务 －－>

<bean name=" reportTask " class= "org.springframework.scheduling.quartz.JobDetailBean">

<property name="jobClass" value=" BusinessReport " />

</bean>

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<!－－ 触发器 －－>

<bean id="cronTrigger" class= "org.springframework.scheduling.quartz.CronTriggerBean">

<!－－ 指向我们的任务 －－>

<property name="jobDetail" ref=" reportTask " />

<!－－ 每月1日凌晨1点运行 －－>

<property name="cronExpression" value="0 0 1 1 * ?" />

</bean>

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<!－－ 调度器 －－>

<bean class= "org.springframework.scheduling.quartz.SchedulerFactoryBean">

<property name="triggers">

<list><!－－ 触发器列表－－>

<ref bean="cronTrigger" />

</list>

</property>

</bean>

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</beans>

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按照上述步骤，整个迁移十分顺利，程序也稳定运行。

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到Quartz的官方网站溜达了一下，发现Quartz还有不少强大的功能，包括任务的持久化、事务化、容错、负载均衡等功能。但这些功能暂时在项目中都用不上。

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Spring的任务调度管理就介绍到这里。Spring还有很多其它实用的功能，如果我们能拿过来用在项目中，不但加快开发进度，而且还可以保证项目质量。

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参考文献：

1．[url]http://www.springframework.org[/url] Spring的官方网站

2．[url]http://www.opensymphony.com/quartz/[/url] Quartz的官方网站

3．《Pro Spring》Rob Harrop and Jan Machacek，电子版