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Quartz-基础组件

Quartz 主要API

  • Scheduler 任务调度器，按照特定的触发规则，自动执行任务
  • Job 接口，定义需要执行的任务
  • JobDetail 包含job的基本信息
  • Trigger 描述Job执行的时间触发规则
  • JobStore 存放Job、Trigger等信息

Scheduler

Scheduler是一个任务调度器，保存JobDetail和Trigger的信息。 在Trigger触发时，执行特定任务。

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Schedualer体系

实现了org.quartz.Scheduler接口的StdSchedule实际只是QuartzScheduler的静态代理，后者实现了Scheduler所有操作。

创建

Scheduler由SchedulerFactory创建。
SchedulerFactory有两个默认实现StdSchedulerFactory和DirectSchedulerFactory。

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Schedualer Factory继承体系

Scheduler的创建过程包括：

    1. 读取配置文件, 配置文件中需要配置scheduler、线程池、jobStore、jobListener、triggerListenner、插件等。配置文件的读取过程如下：
    • 读取参数系统参数System中配置的org.quartz.properties指定的文件
    • 如果找不到则读取项目Classpath目录下的quartz.properties配置文件
    • 如果找不到则读取quartz jar包中默认的配置文件quartz.properties
    1. 从SchedulerRepository中根据名称读取已经创建的scheduler，
    1. 如果没有则重新创建一个，并保存在SchedulerRepository中。

存储

Scheduler存储在单例的SchedulerRepository中。

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Schedualer Repository类图

生命周期

Scheduler的生命周期开始于其被创建时，结束于shutdown()方法调用。一旦对象创建完成，就可以用来操作Jobs和Triggers，包括添加、删除、查询等。但只有在Scheduler start()被调用后，才会按照Trigger定义的触发规则执行Job的内容。

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Schedualer 生命周期

核心方法

Scheduler的核心功能就是操作Job、Trigger、Calendar、Listener等。包括addXXX、deleteXXX、pauseXXX、resumeXXX等。

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Schedualer 核心方法

Job

Job接口简介

Job就是定时任务实实在在执行的内容，足够单纯，仅仅包含一个执行方法。

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Job

JobExecutionContext对象包含了当前任务执行的上下文环境，包括JobDetail、Trigger以及jobDataMap等。

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Job运行时环境

Job的执行并不是孤立封闭的，需用与外界交互。JobDataMap是一种扩展的Map结构，就是用来在任务调度器与任务执行之间传递数据。如果Job中包含了与JobDataMap中key值相对应的setter方法，那么Scheduler容器将会在当前Job创建后自动调用该setter方法，完成数据传递，而不用hardcode的从map中取值。
Scheduler控制在每次Trigger触发时创建Job实例。因此JobExecutionContext.JobDataMap只是外部Scheduler容器中JobDataMap的一个拷贝，即便修改Job中的JobDataMap也只是在当前Job执行的环境中生效，并不会对外部产生任何影响。

Job的派生

Job下面又派生出两个子接口：InterruptableJob和StatefulJob

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Job体系结构

InterruptableJob：可被阻断的Job，InterruptableJob收到Scheduler.interrupt请求，停止任务
StatefulJob：有状态Job，标识性接口，没有操作方法。StatefulJob与普通的Job（无状态Job）从根本上有两点不同：
1. JobDataMap是共享的，即在Job中对JobDataMap的操作，将会被保存下来，其他Job拿到的将是被修改过的JobDataMap。
2. 基于第一条原因，StatefulJob是不允许并发执行的。
StatefulJob已被DisallowConcurrentExecution/PersistJobDataAfterExecution注解取代

Job的创建

Job的创建由专门的工厂来完成

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Job Factory结构

Job是在Quartz内部创建，受Scheduler控制，因此不需要外部参与。

JobDetail

JobDetail用于保存Job相关的属性信息

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JobDetail结构
  • JobKey唯一确定了一个Job
  • JobDataMap用于存储Job执行时必要的业务信息
  • JobDetail保存的仅仅是Job接口的Class对象，而非具体的实例。
    JobBuilder负责JobDetail实例的创建，并且JobBuilder提供了链式操作，可以方便的为JobDetail添加额外的信息。
JobDetail job = JobBuilder.newJob(HelloJob.class)
                    .withIdentity(jobKey)
                    .build();

Trigger

Trigger描述了Job的触发规则。

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Trigger
  • TriggerKey(group,name)唯一标识了Scheduler中的Trigger
  • JobKey指向了该Trigger作用的Job
  • 一个Trigger仅能对应一个Job，而一个Job可以对应多个Trigger
  • 同样的，Trigger也拥有一个JobDataMap
  • Priority：当多个trigger拥有相同的触发时间，根据该属性来确定先后顺序，数值越大越靠前，默认5，可为正负数
  • Misfire Instructions：没来得及执行的机制。同一时间trigger数量过多超过可获得的线程资源，导致部分trigger无法执行。不同类型的Trigger拥有不同的机制。当Scheduler启动时候，首先找到没来得及执行的trigger，再根据不同类型trigger各自的处理策略处理
  • Calendar：Quartz Calendar类型而不是java.util.Calendar类型。用于排除Trigger日程表中的特定时间范围，比如原本每天执行的任务，排除非工作日

Trigger的几种状态

  • STATE_WAITING（默认）: 等待触发
  • STATE_ACQUIRED：
  • STATE_COMPLETE：
  • STATE_PAUSED：
  • STATE_BLOCKED：
  • STATE_PAUSED_BLOCKED：
  • STATE_ERROR：

Trigger的分类

Quartz-基础组件_第12张图片
Trigger的分类

常见的两种Trigger为SimpleTrigger和CronTrigger.

SimpleTrigger

SimpleTrigger支持在特定时间点一次性执行或延迟执行N次，使用TriggerBuilder和SimpleScheduleBuilder创建
SimpleTrigger包含的属性为：

  • startTime 开始时间
  • endTime 如果指定的话，将会覆盖repeat count
  • repeat count 重复次数 >=0 int
  • repeat interval 时间间隔(毫秒) >=0 long

CronTrigger

CronTrigger支持多次重复性复杂情况，支持Cron表达式，使用TriggerBuilder和CronScheduleBuilder创建。
Cron表达式由7部分组成，分别是秒 分 时 日期 月份 星期 年（可选），空格间隔。

字段 允许值 允许的特殊字符
秒 0-59 , - * /
分 0-59 , - * /
小时 0-23 , - * /
日期 1-31 , - * ? / L W C
月份 1-12,JAN-DEC , - * /
星期 1-7,SUN-SAT , - * ? / L C #
年（可选） 留空,1970-2099 , - * /

特殊字符含义

  • "*": 代表所有可能的值
  • "/": 用来指定数值的增量, 在子表达式（分钟）里的0/15表示从第0分钟开始，每15分钟;在子表达式（分钟）里的"3/20"表示从第3分钟开始，每20分钟（它和"3，23，43"）的含义一样
  • "?": 仅被用于天和星期两个子表达式，表示不指定值。当2个子表达式其中之一被指定了值以后，为了避免冲突，需要将另一个子表达式的值设为"?"
  • "L": 仅被用于天和星期两个子表达式，它是单词"last"的缩写。如果在“L”前有具体的内容，它就具有其他的含义了。例如："6L"表示这个月的倒数第６天，"FRI L"表示这个月的最后一个星期五
  • 'W' 可用于“日”字段。用来指定历给定日期最近的工作日(周一到周五) 。比如你将“日”字段设为"15W"，意为: "离该月15号最近的工作日"。因此如果15号为周六，触发器会在14号即周五调用。如果15号为周日, 触发器会在16号也就是周一触发。如果15号为周二,那么当天就会触发。然而如果你将“日”字段设为"1W", 而一号又是周六, 触发器会于下周一也就是当月的3号触发,因为它不会越过当月的值的范围边界。'W'字符只能用于“日”字段的值为单独的一天而不是一系列值的时候
  • 'L'和'W'可以组合用于“日”字段表示为'LW'，意为"该月最后一个工作日"。
  • '#' 字符可用于“周几”字段。该字符表示“该月第几个周×”，比如"6#3"表示该月第三个周五( 6表示周五而"#3"该月第三个)。再比如: "2#1" = 表示该月第一个周一而 "4#5" = 该月第五个周三。注意如果你指定"#5"该月没有第五个“周×”，该月是不会触发的。
  • 'C' 字符可用于“日”和“周几”字段，它是"calendar"的缩写。 它表示为基于相关的日历所计算出的值（如果有的话）。如果没有关联的日历, 那它等同于包含全部日历。“日”字段值为"5C"表示"日历中的第一天或者5号以后"，“周几”字段值为"1C"则表示"日历中的第一天或者周日以后"。
    表达式举例
  • "0 0 12 * * ?" 每天中午12点触发
  • "0 15 10 ? * *" 每天上午10:15触发
  • "0 15 10 * * ?" 每天上午10:15触发
  • "0 15 10 * * ? *" 每天上午10:15触发
  • "0 15 10 * * ? 2005" 2005年的每天上午10:15触发
  • "0 * 14 * * ?" 在每天下午2点到下午2:59期间的每1分钟触发
  • "0 0/5 14 * * ?" 在每天下午2点到下午2:55期间的每5分钟触发
  • "0 0/5 14,18 * * ?" 在每天下午2点到2:55期间和下午6点到6:55期间的每5分钟触发
  • "0 0-5 14 * * ?" 在每天下午2点到下午2:05期间的每1分钟触发
  • "0 10,44 14 ? 3 WED" 每年三月的星期三的下午2:10和2:44触发
  • "0 15 10 ? * MON-FRI" 周一至周五的上午10:15触发
  • "0 15 10 15 * ?" 每月15日上午10:15触发
  • "0 15 10 L * ?" 每月最后一日的上午10:15触发
  • "0 15 10 ? * 6L" 每月的最后一个星期五上午10:15触发
  • "0 15 10 ? * 6L 2002-2005" 2002年至2005年的每月的最后一个星期五上午10:15触发
  • "0 15 10 ? * 6#3" 每月的第三个星期五上午10:15触发

定时器正则表达式验证
秒：^(\\*|[0-5]?[0-9]([,|\\-|\\/][0-5]?[0-9])*)$
分：^(\\*|[0-5]?[0-9]([,|\\-|\\/][0-5]?[0-9])*)$
时：^(\\*|([0-1]?[0-9]?|2[0-3])([,|\\-|\\/]([0-1]?[0-9]|2[0-3]))*)$
日期：^(\\*|\\?|(([1-9]|[1-2][0-9]|3[0-1])([,|\-|\/]([1-9]|[1-2][0-9]|3[0-1]))*)[CLW]?|[CLW]|LW)$
月份：^((\\*|[1-9]|(1[0-2]))([,|\-|\/]([1-9]|(1[0-2])))*)$
星期：^(\\*|L|\\?|[1-7](([,|\-|\/|\#][1-7])*|[LC]))$
年：^(\\*?|2[0-9]{3}([,|\-|\/]2[0-9]{3})*)$

Job Store

Job Store用于保存jobs, triggers等对应数据。JobStore的配置应在Quartz的配置文件中配置，代码中应该避免直接操作JobStore实例
JobStroe的实现包括：

  • RAMJobStore：把所有数据保存在内容中，速度快但不能持久化。配置org.quartz.jobStore.class = org.quartz.simpl.RAMJobStore
  • JobStoreSupport：通过jdbc，以数据库作为存储媒介
    • JobStoreCMT: 使用应用服务器提供事务管理机制
    • JobStoreTX: 不依赖与外部容器，可以自己提交、回滚事务
Quartz-基础组件_第13张图片
JobStore

RAMJobStore

Quartz-基础组件_第14张图片
RAMJobStore

JobDetail的存储载体

Quartz-基础组件_第15张图片
JobWrapper 
// 以JobDetail的group为key，存储JobKey<->JobWrapper形式的Map结构的Map
HashMap> jobsByGroup
// 以JobKey为Key，存储JobWrapper的Map
HashMap jobsByKey
JobWrapper

Trigger的存储载体

Quartz-基础组件_第16张图片
TriggerWrapper 
// 存储所有的TriggerWrapper
ArrayList triggers
// 以Trigger的group为key，存储TriggerKey<->TriggerWrapper形式的Map结构的Map
HashMap> triggersByGroup
// 以TriggerKey为Key，存储TriggerWrapper
HashMap triggersByKey
// 即将被触发的Trigger
TreeSet timeTriggers
Quartz-基础组件_第17张图片
TriggerWrapper

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