Quartz 入门详解

入门简介：

基本上任何公司都会用到调度这个功能， 比如我们公司需要定期执行调度生成报表， 或者比如博客什么的定时更新之类的，都可以靠Quartz来完成。正如官网所说，小到独立应用大到大型电子商务网站， Quartz都能胜任。

Quartz体系结构：

明白Quartz怎么用，首先要了解Scheduler(调度器)、Job(任务)和Trigger(触发器)这3个核心的概念。

1. Job： 是一个接口，只定义一个方法execute(JobExecutionContext context)，在实现接口的execute方法中编写所需要定时执行的Job(任务)， JobExecutionContext类提供了调度应用的一些信息。Job运行时的信息保存在JobDataMap实例中；

2. JobDetail： Quartz每次调度Job时， 都重新创建一个Job实例， 所以它不直接接受一个Job的实例，相反它接收一个Job实现类(JobDetail:描述Job的实现类及其它相关的静态信息，如Job名字、描述、关联监听器等信息)，以便运行时通过newInstance()的反射机制实例化Job。 

3. Trigger： 是一个类，描述触发Job执行的时间触发规则。主要有SimpleTrigger和CronTrigger这两个子类。当且仅当需调度一次或者以固定时间间隔周期执行调度，SimpleTrigger是最适合的选择；而CronTrigger则可以通过Cron表达式定义出各种复杂时间规则的调度方案：如工作日周一到周五的15：00~16：00执行调度等；

  Cron表达式的格式：秒 分 时 日 月 周 年(可选)。
               字段名                 允许的值                        允许的特殊字符  
               秒                         0-59                               , - * /  
               分                         0-59                               , - * /  
               小时                   0-23                                 , - * /  
               日                         1-31                               , - * ? / L W C  
               月                         1-12 or JAN-DEC           , - * /  
               周几                     1-7 or SUN-SAT             , - * ? / L C #      SUN, MON, TUE, WED, THU, FRI and SAT
               年 (可选字段)     empty, 1970-2099            , - * /

               “?”字符：表示不确定的值
               “,”字符：指定数个值
               “-”字符：指定一个值的范围
               “/”字符：指定一个值的增加幅度。n/m表示从n开始，每次增加m
               “L”字符：用在日表示一个月中的最后一天，用在周表示该月最后一个星期X
               “W”字符：指定离给定日期最近的工作日(周一到周五)
               “#”字符：表示该月第几个周X。6#3表示该月第3个周五

         Cron表达式范例：
                 每隔5秒执行一次：*/5 * * * * ?
                 每隔1分钟执行一次：0 */1 * * * ?
                 每天23点执行一次：0 0 23 * * ?
                 每天凌晨1点执行一次：0 0 1 * * ?
                 每月1号凌晨1点执行一次：0 0 1 1 * ?
                 每月最后一天23点执行一次：0 0 23 L * ?
                 每周星期天凌晨1点实行一次：0 0 1 ? * L
                 在26分、29分、33分执行一次：0 26,29,33 * * * ?
                 每天的0点、13点、18点、21点都执行一次：0 0 0,13,18,21 * * ?

4. Calendar：org.quartz.Calendar和java.util.Calendar不同， 它是一些日历特定时间点的集合（可以简单地将org.quartz.Calendar看作java.util.Calendar的集合——java.util.Calendar代表一个日历时间点，无特殊说明后面的Calendar即指org.quartz.Calendar）。 一个Trigger可以和多个Calendar关联， 以便排除或包含某些时间点。

假设，我们安排每周星期一早上10:00执行任务，但是如果碰到法定的节日，任务则不执行，这时就需要在Trigger触发机制的基础上使用Calendar进行定点排除。针对不同时间段类型，Quartz在org.quartz.impl.calendar包下提供了若干个Calendar的实现类，如AnnualCalendar、MonthlyCalendar、WeeklyCalendar分别针对每年、每月和每周进行定义；

5. Scheduler： 代表一个Quartz的独立运行容器， Trigger和JobDetail可以注册到Scheduler中， 两者在Scheduler中拥有各自的组及名称， 组及名称是Scheduler查找定位容器中某一对象的依据， Trigger的组及名称必须唯一， JobDetail的组和名称也必须唯一（但可以和Trigger的组和名称相同，因为它们是不同类型的）。Scheduler定义了多个接口方法， 允许外部通过组及名称访问和控制容器中Trigger和JobDetail。

Scheduler可以将Trigger绑定到某一JobDetail中， 这样当Trigger触发时， 对应的Job就被执行。一个Job可以对应多个Trigger， 但一个Trigger只能对应一个Job。可以通过SchedulerFactory创建一个Scheduler实例。Scheduler拥有一个SchedulerContext，它类似于ServletContext，保存着Scheduler上下文信息，Job和Trigger都可以访问SchedulerContext内的信息。SchedulerContext内部通过一个Map，以键值对的方式维护这些上下文数据，SchedulerContext为保存和获取数据提供了多个put()和getXxx()的方法。可以通过Scheduler# getContext()获取对应的SchedulerContext实例；

6. ThreadPool： Scheduler使用一个线程池作为任务运行的基础设施，任务通过共享线程池中的线程提高运行效率。
Job有一个StatefulJob子接口，代表有状态的任务，该接口是一个没有方法的标签接口，其目的是让Quartz知道任务的类型，以便采用不同的执行方案。无状态任务在执行时拥有自己的JobDataMap拷贝，对JobDataMap的更改不会影响下次的执行。而有状态任务共享共享同一个JobDataMap实例，每次任务执行对JobDataMap所做的更改会保存下来，后面的执行可以看到这个更改，也即每次执行任务后都会对后面的执行发生影响。
正因为这个原因，无状态的Job可以并发执行，而有状态的StatefulJob不能并发执行，这意味着如果前次的StatefulJob还没有执行完毕，下一次的任务将阻塞等待，直到前次任务执行完毕。有状态任务比无状态任务需要考虑更多的因素，程序往往拥有更高的复杂度，因此除非必要，应该尽量使用无状态的Job。
如果Quartz使用了数据库持久化任务调度信息，无状态的JobDataMap仅会在Scheduler注册任务时保持一次，而有状态任务对应的JobDataMap在每次执行任务后都会进行保存。
Trigger自身也可以拥有一个JobDataMap，其关联的Job可以通过JobExecutionContext#getTrigger().getJobDataMap()获取Trigger中的JobDataMap。不管是有状态还是无状态的任务，在任务执行期间对Trigger的JobDataMap所做的更改都不会进行持久，也即不会对下次的执行产生影响。

Quartz拥有完善的事件和监听体系，大部分组件都拥有事件，如任务执行前事件、任务执行后事件、触发器触发前事件、触发后事件、调度器开始事件、关闭事件等等，可以注册相应的监听器处理感兴趣的事件。 

下图描述了Scheduler的内部组件结构，SchedulerContext提供Scheduler全局可见的上下文信息，每一个任务都对应一个JobDataMap，虚线表达的JobDataMap表示对应有状态的任务：

废话不多说， 上代码：

1. 最简单的Job代码(就打印Hello Quartz ！)：

package com.wenniuwuren.quartz;

import org.quartz.Job;
import org.quartz.JobExecutionContext;
import org.quartz.JobExecutionException;

public class HelloQuartz  implements Job {

    public void execute(JobExecutionContext arg0) throws JobExecutionException {
        System.out.println("Hello Quartz !");
    }
}

package com.wenniuwuren.quartz;

import org.quartz.Job;
import org.quartz.JobExecutionContext;
import org.quartz.JobExecutionException;

public class HelloQuartz implements Job {

public void execute(JobExecutionContext arg0) throws JobExecutionException {
    System.out.println("Hello Quartz !");               
}       

}

2. 设置触发器

package com.wenniuwuren.quartz;

import org.quartz.CronScheduleBuilder;
import org.quartz.JobBuilder;
import org.quartz.JobDetail;
import org.quartz.Scheduler;
import org.quartz.SchedulerException;
import org.quartz.SchedulerFactory;
import org.quartz.SimpleScheduleBuilder;
import org.quartz.Trigger;
import org.quartz.TriggerBuilder;
import org.quartz.impl.StdSchedulerFactory;

public class SchedulerTest {
   public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

       //通过schedulerFactory获取一个调度器
       SchedulerFactory schedulerfactory = new StdSchedulerFactory();
       Scheduler scheduler=null;
       try{
           // 通过schedulerFactory获取一个调度器
           scheduler = schedulerfactory.getScheduler();

            // 创建jobDetail实例，绑定Job实现类
            // 指明job的名称，所在组的名称，以及绑定job类
           JobDetail job = JobBuilder.newJob(HelloQuartz.class).withIdentity("JobName", "JobGroupName").build();


            // 定义调度触发规则

            // SimpleTrigger
//      Trigger trigger=TriggerBuilder.newTrigger().withIdentity("SimpleTrigger", "SimpleTriggerGroup")
//                    .withSchedule(SimpleScheduleBuilder.repeatSecondlyForever(3).withRepeatCount(6))
//                    .startNow().build();

            //  corn表达式  每五秒执行一次
              Trigger trigger=TriggerBuilder.newTrigger().withIdentity("CronTrigger1", "CronTriggerGroup")
              .withSchedule(CronScheduleBuilder.cronSchedule("*/5 * * * * ?"))
              .startNow().build();

            // 把作业和触发器注册到任务调度中
           scheduler.scheduleJob(job, trigger);

           // 启动调度
           scheduler.start();

           Thread.sleep(10000);

           // 停止调度
           scheduler.shutdown();

       }catch(SchedulerException e){
           e.printStackTrace();
       }

   }
}

package com.wenniuwuren.quartz;

import org.quartz.CronScheduleBuilder;
import org.quartz.JobBuilder;
import org.quartz.JobDetail;
import org.quartz.Scheduler;
import org.quartz.SchedulerException;
import org.quartz.SchedulerFactory;
import org.quartz.SimpleScheduleBuilder;
import org.quartz.Trigger;
import org.quartz.TriggerBuilder;
import org.quartz.impl.StdSchedulerFactory;

public class SchedulerTest {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

   //通过schedulerFactory获取一个调度器  
   SchedulerFactory schedulerfactory = new StdSchedulerFactory();  
   Scheduler scheduler=null;  
   try{  
       // 通过schedulerFactory获取一个调度器  
       scheduler = schedulerfactory.getScheduler();  
         
		// 创建jobDetail实例，绑定Job实现类  
		// 指明job的名称，所在组的名称，以及绑定job类  
       JobDetail job = JobBuilder.newJob(HelloQuartz.class).withIdentity("JobName", "JobGroupName").build();  
       
         
		// 定义调度触发规则  
		             
		// SimpleTrigger 

// Trigger trigger=TriggerBuilder.newTrigger().withIdentity(“SimpleTrigger”, “SimpleTriggerGroup”)
// .withSchedule(SimpleScheduleBuilder.repeatSecondlyForever(3).withRepeatCount(6))
// .startNow().build();

		//  corn表达式  每五秒执行一次
          Trigger trigger=TriggerBuilder.newTrigger().withIdentity("CronTrigger1", "CronTriggerGroup")  
          .withSchedule(CronScheduleBuilder.cronSchedule("*/5 * * * * ?"))  
          .startNow().build();   
         
        // 把作业和触发器注册到任务调度中  
       scheduler.scheduleJob(job, trigger);  
         
       // 启动调度  
       scheduler.start();  
       
       Thread.sleep(10000);
       
       // 停止调度
       scheduler.shutdown();
         
   }catch(SchedulerException e){  
       e.printStackTrace();  
   }  

}
}

输出(设置了sleep10秒， 故在0秒调度一次， 5秒一次， 10秒最后一次)：