Java 定时任务 & 任务调度

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任务调度是指基于 给定时间点，给定时间间隔 或者 给定执行次数 自动执行任务。

方式1：通过 Thread 来实现

例如如下的代码，可以每隔 1000 毫秒做一次打印操作。

public class Job_Schedule_Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        new JobThread().start();
    }
}

class JobThread extends Thread {
    public void run() {
        while (true) {
            System.out.println("Test: " + Calendar.getInstance().getTime());

            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (Exception e) {
            }
        }
    }
}

输出如下：

Test: Wed Feb 22 14:33:57 CST 2017
Test: Wed Feb 22 14:33:58 CST 2017
Test: Wed Feb 22 14:33:59 CST 2017
Test: Wed Feb 22 14:34:00 CST 2017
Test: Wed Feb 22 14:34:01 CST 2017

方式2：通过 Timer 来实现

• 自定义一个任务，继承于 TimerTask，重写 run 方法
• 利用 java.util.Timer 实现任务调度

public class Job_Schedule_Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        Timer timer = new Timer();
        long delay = 2000;
        long interval = 1000;

        // 从现在开始 2 秒钟之后启动，每隔 1 秒钟执行一次
        timer.schedule(new JobTask(), delay, interval);
    }
}

class JobTask extends TimerTask {
    public void run() {
        System.out.println("Test: " + Calendar.getInstance().getTime());
    }
}

输出如下：

Test: Wed Feb 22 15:02:15 CST 2017
Test: Wed Feb 22 15:02:16 CST 2017
Test: Wed Feb 22 15:02:17 CST 2017
Test: Wed Feb 22 15:02:18 CST 2017
Test: Wed Feb 22 15:02:19 CST 2017

Timer 的设计核心是一个 TaskList 和一个 TaskThread。
Timer 将接收到的任务丢到自己的 TaskList 中，TaskList 按照 Task 的最初执行时间进行排序。TimerThread 在创建 Timer 时会启动成为一个守护线程。这个线程会轮询所有任务，找到一个最近要执行的任务，然后休眠，当到达最近要执行任务的开始时间点，TimerThread 被唤醒并执行该任务。之后 TimerThread 更新最近一个要执行的任务，继续休眠。

Timer 的优点在于简单易用，但由于所有任务都是由同一个线程来调度，因此所有任务都是串行执行的，同一时间只能有一个任务在执行，前一个任务的延迟或异常都将会影响到之后的任务。
例如我们指定每隔 1000 毫秒执行一次任务，但是可能某个任务执行花了 5000 毫秒，因此导致后续的任务并不能按时启动执行。

方式3：通过 ScheduledExecutorService 来实现

鉴于 Timer 的上述缺陷，Java 5 推出了基于线程池设计的 ScheduledExecutorService。
其设计思想是，每一个被调度的任务都会 由线程池中一个线程去执行，因此任务是并发执行的，相互之间不会受到干扰。
需要注意的是，只有当任务的执行时间到来时，ScheduledExecutorService 才会真正启动一个线程，其余时间 ScheduledExecutorService 都是在轮询任务的状态。

public class Job_Schedule_Test3 {
    public static void main(String[] args) {
        ScheduledExecutorService service = Executors.newScheduledThreadPool(10);
        long delay = 2;
        long interval = 1;

        // 从现在开始 2 秒钟之后启动，每隔 1 秒钟执行一次
        service.scheduleAtFixedRate(
                new JobTask2(), delay,
                interval, TimeUnit.SECONDS);
    }
}

class JobTask2 implements Runnable {
    public void run() {
        System.out.println("Test: " + Calendar.getInstance().getTime());
    }
}

输出如下：

Test: Wed Feb 22 15:19:05 CST 2017
Test: Wed Feb 22 15:19:06 CST 2017
Test: Wed Feb 22 15:19:07 CST 2017
Test: Wed Feb 22 15:19:08 CST 2017
Test: Wed Feb 22 15:19:09 CST 2017

用 ScheduledExecutorService 和 Calendar 实现复杂任务调度

Timer和 ScheduledExecutor 都仅能提供基于开始时间与重复间隔的任务调度，不能胜任更加复杂的调度需求。
比如，设置每星期二的 16:38:10 执行任务。我们可以借助 Calendar 间接实现该功能。
其核心在于根据当前时间推算出最近一个星期二 16:38:10 的绝对时间，然后计算与当前时间的时间差，作为调用 ScheduledExceutor 函数的参数。

具体参见 几种任务调度的 Java 实现方法与比较

方式4：通过 Quartz 来实现

Quartz is a richly featured, open source job scheduling library that can be integrated within virtually any Java application - from the smallest stand-alone application to the largest e-commerce system. Quartz can be used to create simple or complex schedules for executing tens, hundreds, or even tens-of-thousands of jobs; jobs whose tasks are defined as standard Java components that may execute virtually anything you may program them to do.

示例如下：

public class QuartzJob implements org.quartz.Job {
    public QuartzJob() {
    }

    public void execute(JobExecutionContext arg0) throws JobExecutionException {
        System.out.println("Test: " + Calendar.getInstance().getTime());
    }
}

import org.quartz.*;
import org.quartz.impl.StdSchedulerFactory;
import static org.quartz.JobBuilder.*;
import static org.quartz.TriggerBuilder.*;
import static org.quartz.SimpleScheduleBuilder.*;

public class Job_Schedule_Test4 {
    public static void main(String[] args) throws SchedulerException {
        // Grab the Scheduler instance from the Factory
        Scheduler scheduler = StdSchedulerFactory.getDefaultScheduler();

        // define the job and tie it to our MyJob class
        JobDetail job = newJob(QuartzJob.class)
                .withIdentity("job1", "group1")
                .build();

        // Trigger the job to run now, and then repeat every 40 seconds
        Trigger trigger = newTrigger()
                .withIdentity("trigger1", "group1")
                .startNow()
                .withSchedule(simpleSchedule()
                        .withIntervalInSeconds(1)
                        .repeatForever())
                .build();

        // Tell quartz to schedule the job using our trigger
        scheduler.scheduleJob(job, trigger);

        // and start it off
        scheduler.start();
    }
}

方式5：通过 JCronTab 来实现

具体参见 几种任务调度的 Java 实现方法与比较

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引用：
Java实现定时任务的三种方法
几种任务调度的 Java 实现方法与比较