在Spring中使用Quartz进行任务调度

概述 

    各种企业应用几乎都会碰到任务调度的需求，就拿论坛来说：每隔半个小时生成精华文章的RSS文件，每天凌晨统计论坛用户的积分排名，每隔30分钟执行锁定用户解锁任务。对于一个典型的MIS系统来说，在每月1号凌晨统计上个月各部门的业务数据生成月报表，每半个小时查询用户是否已经有快到期的待处理业务……，这样的例子俯拾皆是，不胜枚举。 

    Quartz 在开源任务调度框架中的翘首，它提供了强大任务调度机制，难能可贵的是它同时保持了使用的简单性。Quartz 允许开发人员灵活地定义触发器的调度时间表，并可以对触发器和任务进行关联映射。此外，Quartz提供了调度运行环境的持久化机制，可以保存并恢复调度现场，即使系统因故障关闭，任务调度现场数据并不会丢失。此外，Quartz还提供了组件式的侦听器、各种插件、线程池等功能。 

    Spring为创建Quartz的Scheduler、Trigger和JobDetail提供了便利的FactoryBean类，以便能够在Spring 容器中享受注入的好处。此外Spring还提供了一些便利工具类直接将Spring中的Bean包装成合法的任务。Spring进一步降低了使用Quartz的难度，能以更具Spring风格的方式使用Quartz。概括来说它提供了两方面的支持： 
    1)为Quartz的重要组件类提供更具Bean风格的扩展类； 
    2)提供创建Scheduler的BeanFactory类，方便在Spring环境下创建对应的组件对象，并结合Spring容器生命周期进行启动和停止的动作。 
   

    创建JobDetail 
    你可以直接使用Quartz的JobDetail在Spring中配置一个JobDetail Bean，但是JobDetail使用带参的构造函数，对于习惯通过属性配置的Spring用户来说存在使用上的不便。为此Spring通过扩展JobDetail提供了一个更具Bean风格的JobDetailBean。此外，Spring提供了一个MethodInvokingJobDetailFactoryBean，通过这个FactoryBean可以将Spring容器中Bean的方法包装成Quartz任务，这样开发者就不必为Job创建对应的类。 
   

    JobDetailBean 
    JobDetailBean扩展于Quartz的JobDetail。使用该Bean声明JobDetail时，Bean的名字即是任务的名字，如果没有指定所属组，即使用默认组。除了JobDetail中的属性外，还定义了以下属性： 
    ● jobClass：类型为Class，实现Job接口的任务类； 
    ● beanName：默认为Bean的id名，通过该属性显式指定Bean名称，它对应任务的名称； 
    ● jobDataAsMap：类型为Map，为任务所对应的JobDataMap提供值。之所以需要提供这个属性，是因为除非你手工注册一 个编辑器，你不能直接配置JobDataMap类型的值，所以Spring通过jobDataAsMap设置JobDataMap的值；
    ●applicationContextJobDataKey：你可以将Spring ApplicationContext的引用保存到JobDataMap中，以便在Job的代码中访  问ApplicationContext。为了达到这个目的，你需要指定一个键，用以在jobDataAsMap中保存ApplicationContext，如果不设置此键，JobDetailBean就不将ApplicationContext放入到JobDataMap中； 
    ●jobListenerNames：类型为String[]，指定注册在Scheduler中的JobListeners名称，以便让这些监听器对本任务的事件进行监听。

    下面配置片断使用JobDetailBean在Spring中配置一个JobDetail：

<bean name="jobDetail" class="org.springframework.scheduling.quartz.JobDetailBean">
<property name="jobClass" value="com.baobaotao.quartz.MyJob" />
<property name="jobDataAsMap">①
<map>
<entry key="size" value="10" />
</map>
</property>
<property name="applicationContextJobDataKey" value="applicationContext"/>②
</bean>

 JobDetailBean封装了MyJob任务类，并为Job对应JobDataMap设置了一个size的数据。此外，通过指定applicationContextJobDataKey让Job的JobDataMap持有Spring ApplicationContext的引用。 
这样，MyJob在运行时就可以通过JobDataMap访问到size和ApplicationContext了。来看一下MyJob的代码，如代码清单 8所示： 
    代码清单 8 MyJob 

package com.baobaotao.quartz;
…
import org.quartz.Job;
import org.quartz.JobExecutionContext;
import org.quartz.JobExecutionException;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
public class MyJob implements Job ...{
public void execute(JobExecutionContext jctx) throws JobExecutionException ...{
Map dataMap = jctx.getJobDetail().getJobDataMap();①获取JobDetail关联的JobDataMap
String size =(String)dataMap.get("size");②
ApplicationContext ctx = (ApplicationContext)dataMap.get("applicationContext");③
System.out.println("size:"+size);
dataMap.put("size",size+"0");④对JobDataMap所做的更改是否被会持久，取决于任务的类型
//do sth... 
}
}

在②处获取size值，在③处还可以根据键“applicationContext”获取ApplicationContext，有了ApplicationContext的引用，Job就可以毫无障碍访问Spring容器中的任何Bean了。MyJob可以在execute()方法中对JobDataMap进行更改，如④所示。如果MyJob实现Job接口，这个更改对于下一次执行是不可见的，如果MyJob实现StatefulJob接口，这种更改对下一次执行是可见的。  

MethodInvokingJobDetailFactoryBean 
    通常情况下，任务都定义在一个业务类方法中。这时，为了满足Quartz Job接口的规定，还需要定义一个引用业务类方法的实现类。为了避免创建这个只包含一行调用代码的Job实现类，Spring为我们提供了MethodInvokingJobDetailFactoryBean，借由该FactoryBean，我们可以将一个Bean的某个方法封装成满足Quartz要求的Job。来看一个具体的例子：

<bean id="jobDetail_1"
class="org.springframework.scheduling.quartz.MethodInvokingJobDetailFactoryBean">
<property name="targetObject" ref="myService" /> ① 引用一个Bean
<property name="targetMethod" value="doJob" /> ② 指定目标Bean的方法
<property name="concurrent" value="false" /> ③ 指定最终封装出的任务是否有状态
<bean id="myService" class="com.baobaotao.service.MyService"/>

jobDetail_1将MyService#doJob()封装成一个任务，同时通过concurrent属性指定任务的类型，默认情况下封装为无状态的任务，如果希望目标封装为有状态的任务，仅需要将concurrent设置为false就可以了。Spring通过名为concurrent的属性指定任务的类型，能够更直接地描述到任务执行的方式（有状态的任务不能并发执行，无状态的任务可并发执行），对于不熟悉Quartz内部机制的用户来说，比起statefule，concurrent显然更简明达意些。 
MyService服务类拥有一个doJob()方法，它的代码如下所示： 

package com.baobaotao.service;
public class MyService ...{
public void doJob()...{①被封装成任务的目标方法
System.out.println("in MyService.dojob().");
}
}

doJob()方法即可以是static，也可以是非static的，但不能拥有方法入参。通过MethodInvokingJobDetailFactoryBean产生的JobDetail不能被序列化，所以不能被持久化到数据库中的，如果希望使用持久化任务，则你只能创建正规的Quartz的Job实现类了。 

创建Trigger 
    Quartz中另一个重要的组件就是Trigger，Spring按照相似的思路分别为SimpleTrigger和CronTrigger提供了更具Bean风格的SimpleTriggerBean和CronTriggerBean扩展类，通过这两个扩展类更容易在Spring中以Bean的方式配置Trigger。 

    SimpleTriggerBean 
    默认情况下，通过SimpleTriggerBean配置的Trigger名字即为Bean的名字，并属于默认组Trigger组。SimpleTriggerBean在SimpleTrigger的基础上，新增了以下属性： 
    ● jobDetail：对应的JobDetail； 
    ● beanName：默认为Bean的id名，通过该属性显式指定Bean名称，它对应Trigger的名称； 
    ● jobDataAsMap：以Map类型为Trigger关联的JobDataMap提供值； 
    ● startDelay：延迟多少时间开始触发，单位为毫秒，默认为0； 
    ● triggerListenerNames：类型为String[]，指定注册在Scheduler中的TriggerListener名称，以便让这些监听器对本触发器的事件进行监听。 
    下面的实例使用SimpleTriggerBean定义了一个Trigger，该Trigger和jobDetail相关联，延迟10秒后启动，时间间隔为20秒，重复执行100次。此外，我们还为Trigger设置了JobDataMap数据：

<bean id="simpleTrigger" class="org.springframework.scheduling.quartz.SimpleTriggerBean">
<property name="jobDetail" ref="jobDetail" />
<property name="startDelay" value="1000" />
<property name="repeatInterval" value="2000" />
<property name="repeatCount" value="100" />
<property name="jobDataAsMap"> ①
<map>
<entry key="count" value="10" />
</map>
</property>
</bean>

需要特别注意的是，①处配置的JobDataMap是Trigger的JobDataMap，任务执行时必须通过以下方式获取配置的值：

package com.baobaotao.quartz;
…
public class MyJob implements StatefulJob ...{
public void execute(JobExecutionContext jctx) throws JobExecutionException ...{
Map dataMap = jctx.getTrigger().getJobDataMap();①获取Trigger的JobDataMap
String count = dataMap.get("count");
dataMap.put(“count”,”30”) ② 对JobDataMap的更改不会被持久，不影响下次的执行
…
}
}

 CronTriggerBean 
    CronTriggerBean扩展于CronTrigger，触发器的名字即为Bean的名字，保存在默认组中。在CronTrigger的基础上，新增的属性和SimpleTriggerBean大致相同，配置的方法也和SimpleTriggerBean相似，下面给出一个简单的例子： 

<bean id="checkImagesTrigger" class="org.springframework.scheduling.quartz.CronTriggerBean">
<property name="jobDetail" ref="jobDetail "/>
<property name="cronExpression" value="0/5 * * * * ?"/>
</bean>

 创建Scheduler 
    Quartz的SchedulerFactory是标准的工厂类，不太适合在Spring环境下使用。此外，为了保证Scheduler能够感知Spring容器的生命周期，完成自动启动和关闭的操作，必须让Scheduler和Spring容器的生命周期相关联。以便在Spring容器启动后，Scheduler自动开始工作，而在Spring容器关闭前，自动关闭Scheduler。为此，Spring提供SchedulerFactoryBean，这个FactoryBean大致拥有以下的功能： 
    1)以更具Bean风格的方式为Scheduler提供配置信息； 
    2)让Scheduler和Spring容器的生命周期建立关联，相生相息； 
    3)通过属性配置部分或全部代替Quartz自身的配置文件。 
    来看一个SchedulerFactoryBean配置的例子： 
    代码清单 9 SchedulerFactoryBean配置 

<bean id="scheduler" class="org.springframework.scheduling.quartz.SchedulerFactoryBean">
<property name="triggers"> ①注册多个Trigger
<list>
<ref bean="simpleTrigger" />
</list>
</property>
<property name="schedulerContextAsMap">②以Map类型设置SchedulerContext数据
<map>
<entry key="timeout" value="30" />
</map>
</property>

 ③显式指定Quartz的配置文件地址 
   <property name="configLocation" value="classpath:com/baobaotao/quartz/quartz.properties" /> 
    </bean> 
    SchedulerFactoryBean的triggers属性为Trigger[]类型，可以通过该属性注册多个Trigger，在①处，我们注册了一个Trigger。Scheduler拥有一个类似于ServletContext的SchedulerContext。SchedulerFactoryBean允许你以Map的形式设置SchedulerContext的参数值，如②所示。默认情况下，Quartz在类路径下查询quartz.properties配置文件，你也可以通过configLocation属性显式指定配置文件位置，如③所示。 
    除了实例中所用的属性外，SchedulerFactoryBean还拥有一些常见的属性： 
    ●calendars：类型为Map，通过该属性向Scheduler注册Calendar； 
    ●jobDetails：类型为JobDetail[]，通过该属性向Scheduler注册JobDetail； 
    ●autoStartup：SchedulerFactoryBean在初始化后是否马上启动Scheduler，默认为true。如果设置为false，需要手工启动Scheduler； 
    ●startupDelay：在SchedulerFactoryBean初始化完成后，延迟多少秒启动Scheduler，默认为0，表示马上启动。如果并非马上拥有需要执行的任务，可通过startupDelay属性让Scheduler延迟一小段时间后启动，以便让Spring能够更快初始化容器中剩余的Bean。

 ●SchedulerFactoryBean的一个重要功能是允许你将Quartz配置文件中的信息转移到Spring配置文件中，带来的好处是，配置信息的集中化管理，同时我们不必熟悉多种框架的配置文件结构。回忆一个Spring集成JPA、Hibernate框架，就知道这是Spring在集成第三方框架经常采用的招数之一。SchedulerFactoryBean通过以下属性代替框架的自身配置文件： 
    ●dataSource：当需要使用数据库来持久化任务调度数据时，你可以在Quartz中配置数据源，也可以直接在Spring中通过dataSource指定一个Spring管理的数据源。如果指定了该属性，即使quartz.properties中已经定义了数据源，也会被此dataSource覆盖； 
    ●transactionManager：可以通过该属性设置一个Spring事务管理器。在设置dataSource时，Spring强烈推荐你使用一个事务管理器，否则数据表锁定可能不能正常工作； 
    ●nonTransactionalDataSource：在全局事务的情况下，如果你不希望Scheduler执行化数据操作参与到全局事务中，则可以通过该属性指定数据源。在Spring本地事务的情况下，使用dataSource属性就足够了； 
    ●quartzProperties：类型为Properties，允许你在Spring中定义Quartz的属性。其值将覆盖quartz.properties配置文件中的设置，这些属性必须是Quartz能够识别的合法属性，在配置时，你可以需要查看Quartz的相关文档。下面是一个配置quartzProperties属性的例子：

<bean id="scheduler" class="org.springframework.scheduling.quartz.SchedulerFactoryBean">
…
<property name="quartzProperties">
<props>
<prop key="org.quartz.threadPool.class">①Quartz属性项1
org.quartz.simpl.SimpleThreadPool
</prop>
<prop key="org.quartz.threadPool.threadCount">10</prop>①Quartz属性项2
</props>
</property>
</bean>

在实际应用中，我们并不总是在程序部署的时候就可能确定需要哪些任务，往往需要在运行期根据业务数据动态产生触发器和任务。你完全可以在运行期通过代码调用SchedulerFactoryBean获取Scheduler实例，进行动态的任务注册和调度。 

    小结 
    Spring为Quartz的JobDetail和Trigger提供了更具Bean风格的支持类，这使我们能够更地方便地在Spring中通过配置定制这些组件实例。Spring的SchedulerFactoryBean让我们可以脱离Quartz自身的配置体系，而以更具Spring风格的方式定义Scheduler。此外，还可以享受Scheduler生命周期和Spring 容器生命周期绑定的好处。