@Scheduled
这种方式的定时任务是比较简单而且常见的。
功能不弱，用法也十分方便：
- 开启定时任务功能（两种方式，后续介绍）
- 将任务的方法加上此注解
- 将任务的类交结 Spring 管理 （例如使用 @Component ）
先看看这个注解类的总注释：
可以看出主要有四段话，大致传递了 4 个主要信息点：
- 用这个注解时要指定
corn、fixedDelay或fixedRate三个属性中的一个； - 使用这个注解的方法必需无参，无返回值，若有返回值将被忽略
- 该注解通过注册
ScheduledAnnotationBeanPostProcessor类而运作。这个过程可以手动进行，或者使用更方便的方式：通过@EnableScheduling注解 - 此注解可以作为自定义注解的元注解使用
直接看注解源码，去除注释版，更清晰：
@Target({ElementType.METHOD, ElementType.ANNOTATION_TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Repeatable(Schedules.class)
public @interface Scheduled {
String CRON_DISABLED = ScheduledTaskRegistrar.CRON_DISABLED;
String cron() default "";
String zone() default "";
long fixedDelay() default -1;
String fixedDelayString() default "";
long fixedRate() default -1;
String fixedRateString() default "";
long initialDelay() default -1;
String initialDelayString() default "";
}
若要详细了解每个属性的作用还是要认真看注释，毕竟此处只为了看整体的结构，就不掉书袋了。
根据源代码的注释与个人理解，几个属性说明如下：
- CRON_DISABLED： 这个变量在
ScheduledAnnotationBeanPostProcessor中会用作开启 cron 的判断条件 - cron：用于设置 类 cron 表达式（cron-like expression）来描述任务的运行时机
- zone: 设置 cron 所描述的时间的时区，默认为空，此时取的是服务器本地时区
- fixedDelay：用于设置任务的 上一次调用结束后~下一次调用开始前 的时间间隔，单位：毫秒
- fixedDelayString: 参数 fixedDelay 的字符串参数形式，与 fixedDelay 只能二选一使用
- fixedRate：用于设置任务的 两次调用之间 的固定的时间间隔，单位：毫秒
- fixedRateString: 参数 fixedRate 的字符串形式，与 fixedRate 只能二选一使用
- initialDelay: 用于设置在首次执行 fixedRate 或 fixedDelay 任务之前要延迟的 毫秒数
- initialDelayString: 参数 initialDelay 的字符串形式，与 initialDelay 只能二选一使用
cron 表达式
cron 表达式是一种用来描述时间的通用 DSL，类似用来描述字符串模式的正则。
cron 表达式由 6 ~ 7 项组成，中间用空格分开。从左到右依次是：秒、分、时、日、月、周几、年（可选）。值可以是数字，也可以是以下符号：
*：表示匹配所有可能的值
?：仅被用于天（月）和天（星期）两个子表达式，表示不指定值
L：仅被用于天（月）和天（星期）两个子表达式，表示倒数，如 3L 表示倒数第三天，使用时不要指定列表或范围
W：仅被用于天表达式中，表示距该天最近的工作日
,：或者
/：指定数值的增量
-：区间
| 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 或者 JAN~DEC | , - * / |
| 星期 | 1~7 或者 SUN~SAT | , - * ? / L C # |
| 年（可选） | 留空，1970~2099 | , - * / |
常见的表达式：
0 * * * * *：每分钟（当秒为0的时候）
0 0 * * * *：每小时（当秒和分都为0的时候）
*/10 * * * * *：每10秒
0 5/15 * * * *：每小时的5分、20分、35分、50分
0 0 9,13 * * *：每天的9点和13点
1. xml 方式开启定时任务并使用
多见于传统 xml 配置的项目中。
spring.xml 或 application.xml 中添加 task 的命名空间和标签：
在类中使用注解和 cron 表达式即可（下图用的 Kotlin，Java 同理）：
2. @EnableScheduling 注解方式开启定时任务并使用
Spring Boot 中使用定时任务更加简单，不需要写 xml，只需要在启动类上添加 @EnableScheduling 即可：
使用任务和上述方式相同
关于任务细节的几个问题
- 若有多个任务，任务是单线程还是多线程执行的？若是单线程，执行顺序是怎样的？
- 设置了 cron，如果任务用时超过了给定的时间间隔将会如何？
- 设置了 fixedRate，如果任务用时超过了设置的 fixedRate 值将会如何？
- 若 1 中结果为单线程，那么可以使用多线程执行任务吗？
如果是强调任务间隔的定时任务，建议使用fixedRate和fixedDelay，如果是强调任务在某时某分某刻执行的定时任务，建议使用cron表达式
为方便研究，下面均使用上面 Spring Boot 的例子来做测试。
测试一：
-
测试结果一
Result 1
可看出两个结论：1. 多个 job 在同一个线程中执行；有同时执行的多个 job 时，这些 job 的执行顺序不定
测试二：
修改代码如下，增大任务用时至超过任务间隔：
-
测试结果二：
Result 2
可以看出：在一个时间间隔内，如果一轮任务还没跑完，则下一轮任务的执行时间将会推后一个时间间隔，以此类推。
测试三：
如果任务用时超过了设置的 fixedRate 值会是怎样的结果呢？修改测试代码如下：
-
测试结果三：
Result 3
可以看出：若任务用时超过 fixedRate 值，则下一轮任务会紧接在本轮任务后进行。
测试四：
多线程定时任务。
如果只使用默认配置，十分简单，只需要在启动类加上 @EnableAsync，并且在任务类加上 @Async 即可。
也可以自己写配置类如下：
-
测试结果四：
Result 4
可以看出有两个线程在处理这个任务。
定时任务原理
项目启动时，在初始化 bean 后，带 @Scheduled 注解的方法会被拦截，然后依次：构建执行线程，解析参数，加入线程池。
拦截注解的类就是大名鼎鼎的 ScheduledAnnotationBeanPostProcessor
关键的方法如下：
-
postProcessAfterInitialization
postProcessAfterInitialization 代码分析
重点在第 4 步
期中比较引人注目的就是 processScheduled 了
看看里面卖的什么葫芦
里面封装了较多的主要处理逻辑，代码量足足有 122 行（spring-context-5.3.5.jar）
故下面就仅摘抄主要代码，省略的代码用 “...”
- processScheduled，注意我定了 8 个锚点注释
protected void processScheduled(Scheduled scheduled, Method method, Object bean) {
try {
// 1. 创建线程
Runnable runnable = createRunnable(bean, method);
...
// 2. 处理 initialDelay 与 initialDelayString 属性
long initialDelay = scheduled.initialDelay();
String initialDelayString = scheduled.initialDelayString();
...
// 3. 处理 cron 与 zone 属性
String cron = scheduled.cron();
if (StringUtils.hasText(cron)) {
String zone = scheduled.zone();
if (this.embeddedValueResolver != null) {
cron = this.embeddedValueResolver.resolveStringValue(cron);
zone = this.embeddedValueResolver.resolveStringValue(zone);
}
if (StringUtils.hasLength(cron)) {
Assert.isTrue(initialDelay == -1, "'initialDelay' not supported for cron triggers");
processedSchedule = true;
// 4. 此处用到了注解的第一个属性 CRON_DISABLED
if (!Scheduled.CRON_DISABLED.equals(cron)) {
TimeZone timeZone;
if (StringUtils.hasText(zone)) {
timeZone = StringUtils.parseTimeZoneString(zone);
}
else {
timeZone = TimeZone.getDefault();
}
// 5. 处理重点
// cron 与 zone 构造 CronTrigger，再同方法开始构造好的线程一起构造 CronTask （ Task 的子类 ）
// 再将构造好的 CronTask 存到到 ScheduledTaskRegistrar 的 CronTask 列表中
tasks.add(this.registrar.scheduleCronTask(new CronTask(runnable, new CronTrigger(cron, timeZone))));
}
}
}
...
// 6. 处理 fixedDelay ，与上述过程类似
long fixedDelay = scheduled.fixedDelay();
...
// 7. 处理 fixedRate，与上述过程类似
long fixedRate = scheduled.fixedRate();
...
// 8. 最后将 task 注册到 scheduledTasks 中
synchronized (this.scheduledTasks) {
Set regTasks = this.scheduledTasks.computeIfAbsent(bean, key -> new LinkedHashSet<>(4));
regTasks.addAll(tasks);
}
}
...
}
上面的 8 点注释中，内容最多的是第 5 点，为方便研究，将它与 registrar 的声明一起拷下来：
private final ScheduledTaskRegistrar registrar;
...
// 5. 处理重点
// cron 与 zone 构造 CronTrigger，再同方法开始构造好的线程一起构造 CronTask （ Task 的子类 ）
// 再将构造好的 CronTask 存到到 ScheduledTaskRegistrar 的 CronTask 列表中
tasks.add(this.registrar.scheduleCronTask(new CronTask(runnable, new CronTrigger(cron, timeZone))));
这段代码的逻辑我已经在注释上写明了，
那么这个看似很重要的 ScheduledTaskRegistrar 是什么东西呢？
从类名上可以看出它的作用是将 Task 注册为 Spring 任务的类，实际上亦可理解为任务线程池与任务的逻辑连接纽带。
这个类又是一大堆东西，不过只需要看她的几个属性就知道她的大概作用了， 顺便贴上几个关键的方法：
public class ScheduledTaskRegistrar implements ScheduledTaskHolder, InitializingBean, DisposableBean {
public static final String CRON_DISABLED = "-";
@Nullable
private TaskScheduler taskScheduler; // 任务调度器，已知其实现有并发调度器和线程池调度器，详情可看源码
@Nullable
private ScheduledExecutorService localExecutor; // 线程池
@Nullable
private List triggerTasks; // 触发式任务
@Nullable
private List cronTasks; // cron任务
@Nullable
private List fixedRateTasks; // 间隔任务
@Nullable
private List fixedDelayTasks; // 间隔任务
private final Map unresolvedTasks = new HashMap<>(16); // 未处理任务
private final Set scheduledTasks = new LinkedHashSet<>(16); // 调度任务
public void setTaskScheduler(TaskScheduler taskScheduler) // 有 setter （且不止一个），可以由外部调用设置任务调度器
...
/**
* 计划指定的 cron 任务，如果可能，立即进行调度，或者在调度程序初始化时进行调度。
* 返回值：
* 计划任务的句柄，允许将其取消(如果处理先前注册的任务，则为 null)
*/
public ScheduledTask scheduleCronTask(CronTask task) {
ScheduledTask scheduledTask = this.unresolvedTasks.remove(task);
boolean newTask = false;
if (scheduledTask == null) {
scheduledTask = new ScheduledTask(task);
newTask = true;
}
if (this.taskScheduler != null) {
// 调度任务
scheduledTask.future = this.taskScheduler.schedule(task.getRunnable(), task.getTrigger());
}
else {
// 如果没有调度器则将任务放进列表里，同时添加到未处理任务中
addCronTask(task);
this.unresolvedTasks.put(task, scheduledTask);
}
return (newTask ? scheduledTask : null);
}
/**
* 在 bean 构造时调用 scheduleTasks()
*/
@Override
public void afterPropertiesSet() {
scheduleTasks();
}
/**
* 根据基础任务计划程序计划所有已注册的任务
*/
@SuppressWarnings("deprecation")
protected void scheduleTasks() {
// 可见默认设置的线程池是单线程的，如果手动设置 taskScheduler，是可以自己定义线程池的
if (this.taskScheduler == null) {
this.localExecutor = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
this.taskScheduler = new ConcurrentTaskScheduler(this.localExecutor);
}
if (this.triggerTasks != null) {
for (TriggerTask task : this.triggerTasks) {
addScheduledTask(scheduleTriggerTask(task));
}
}
if (this.cronTasks != null) {
for (CronTask task : this.cronTasks) {
addScheduledTask(scheduleCronTask(task));
}
}
if (this.fixedRateTasks != null) {
for (IntervalTask task : this.fixedRateTasks) {
addScheduledTask(scheduleFixedRateTask(task));
}
}
if (this.fixedDelayTasks != null) {
for (IntervalTask task : this.fixedDelayTasks) {
addScheduledTask(scheduleFixedDelayTask(task));
}
}
}
}
从上面的代码可以知道，默认的线程池用的是单线程，这也印证了之前的实验结果。