定时任务Quartz简介
文章目录
-
- Quartz 是什么
- What is the Quartz Job Scheduling Library?
-
- 使用场景
- 特点
- Quartz 使用的设计模式
- Java 语言实现定时任务的几种方式
- 核心元素
-
- Scheduler
- Trigger
- Calendar
- JobDetail
- Job
- JobExecutionContext
- 核心元素之间的关系
- Quartz 类图
- 主要线程
- 数据存储
最近做了一个活动管理的项目，项目中有活动开始通知和活动结束通知等功能，需要创建大量的定时任务，最后选择使用 Quartz 分布式调度框架。本文主要是对 Quartz 进行简单介绍，了解 Quartz 是什么，有哪些核心元素，使用场景和特点等。
Quartz 是什么
What is the Quartz Job Scheduling Library?
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. The Quartz Scheduler includes many enterprise-class features, such as support for JTA transactions and clustering.
Quartz is freely usable, licensed under the Apache 2.0 license.
Quartz Job Scheduling Library是什么？ Quartz是功能强大的开源作业调度库，几乎可以集成到任何Java应用程序中-从最小的独立应用程序到最大的电子商务系统。 Quartz可用于创建简单或复杂的计划，以执行数以十计，百计，万计的工作。任务标准Java组件的任务，都可以执行您对其执行的任何编程操作。Quartz Scheduler包含许多企业级功能，例如对JTA事务和集群的支持。
Quartz是免费使用的，并根据Apache 2.0许可获得许可。
Quartz 是 OpenSymphony 开源组织在任务调度领域的一个开源项目，完全基于 Java 实现。该项目于 2009 年被 Terracotta 收购，目前是 Terracotta 旗下的一个项目。官网地址：http://www.quartz-scheduler.org/
使用场景
- 持久性任务 - 就是保持调度定时的状态；
- 任务管理 - 对调度任务进行有效的管理；
当遇到以下问题时：
- 自动关闭30分钟未支付的订单
- 与第三方公司对账业务
- 数据统计，比如博客系统统计日粉丝数，日阅读量等
- 活动开始和结束通知；
- 想在每月25号，自动还款；
- 每周或者每月的提醒事项，比如周总结或者月总结；
像这种某个时间点执行任务，或者每隔一段时间重复执行任务，都可以用Quartz实现
特点
- 强大的调度功能，例如丰富多样的调度方法，可以满足各种常规和特殊需求；
- 灵活的应用方式，例如支持任务调度和任务的多种组合，支持调度数据的多种存储方式（DB，RAM等）；
- 支持分布式集群，在被Terracotta收购之后，在原来基础上进行了进一步的改造。
Quartz 使用的设计模式
- Builder模式
- 组件模式
- Factory模式
Java 语言实现定时任务的几种方式
- java.util.Timer：一个 JDK 中自带的处理简单定时任务的工具。
- java.util.concurrent.ScheduledExecutorService：JDK 中的定时任务接口，可以将定时任务与线程池功能结合使用。
- org.springframework.scheduling.annotation.Scheduled：Spring 框架中基于注解来实现定时任务处理。
- Quartz：一个完全由 Java 语言编写的，支持分布式调度任务的开源框架。
核心元素
Quartz任务调度的核心元素主要有：Scheduler任务调度器、Trigger触发器、Job任务、JobDetail调度程序。其中trigger和job、jobDetail为任务调度的元数据，而Scheduler为实际执行调度的控制器。
Scheduler
任务调度器，一个调度容器中可以注册多个JobDetail和Trigger。当Trigger与JobDetail组合，就可以被Scheduler容器调度了。正常情况下一个应用只需要一个Scheduler对象。
Scheduler 由 SchedulerFactory 创建：DirectSchedulerFactory或者StdSchedulerFactory。第二种工厂StdSchedulerFactory使用较多，因为DirectSchedulerFactory使用起来不够方便，需要作许多详细的手工编码设置。Scheduler主要有三种：RemoteMBeanScheduler，RemoteScheduler和StdScheduler。
Trigger
触发器，调度任务的时间规则。Quartz中主要提供了四种类型的Trigger：SimpleTrigger，CronTirgger，DateIntervalTrigger，和NthIncludedDayTrigger。这四种trigger可以满足企业应用中的绝大部分需求。
Calendar
一些日历特定时间点的集合。一个trigger可以包含多个Calendar，以便排除或包含某些时间点。
JobDetail
JobDetail是一个具体的可执行的调度程序，Job是这个可执行调度程序所要执行的内容，另外JobDetail还包含了任务调度的方案和策略。
JobDetail绑定指定的Job，每次Scheduler调度执行一个Job的时候，首先会拿到对应的Job，然后创建该Job实例，再去执行Job中的execute()的内容，任务执行结束后，关联的Job对象实例会被释放，且会被JVM GC清除。
为什么设计成JobDetail + Job，不直接使用Job
JobDetail定义的是任务数据，而真正的执行逻辑是在Job中。
这是因为任务是有可能并发执行，如果Scheduler直接使用Job，就会存在对同一个Job实例并发访问的问题。而 JobDetail 绑定 Job 方式，Sheduler每次执行，都会根据JobDetail创建一个新的Job实例，这样就可以规避并发访问的问题。
Job
任务，表示要执行的具体工作或者被调度的任务。我们的任务类实现该接口，重写execute方法来定义任务的执行逻辑。主要有两种类型的job：无状态的（stateless）和有状态的（stateful）。对于同一个trigger来说，有状态的job不能被并行执行，只有上一次触发的任务被执行完之后，才能触发下一次执行。Job主要有两种属性：volatility和durability，其中volatility表示任务是否被持久化到数据库存储，而durability表示在没有trigger关联的时候任务是否被保留。两者都是在值为true的时候任务被持久化或保留。一个job可以被多个trigger关联，但是一个trigger只能关联一个job。
JobExecutionContext
JobExecutionContext中包含了Quartz运行时的环境以及Job本身的详细数据信息。
当Schedule调度执行一个Job的时候，就会将JobExecutionContext传递给该Job的execute()中，Job就可以通过JobExecutionContext对象获取信息。
核心元素之间的关系
Quartz 类图
主要线程
在Quartz中，有两类线程，也即执行线程和调度线程，其中执行任务的线程通常用一个线程池维护。线程间关系如下图
在quartz中，Scheduler调度线程主要有两个：regular Scheduler Thread（执行常规调度）和Misfire Scheduler Thread（执行错失的任务）。其中Regular Thread 轮询Trigger，如果有将要触发的Trigger，则从任务线程池中获取一个空闲线程，然后执行与Trigger关联的job；Misfire Thraed则是扫描所有的trigger，查看是否有错失的，如果有的话，根据一定的策略进行处理。
数据存储
Quartz中的trigger和job需要存储下来才能被使用。Quartz中有两种存储方式：RAMJobStore，JobStoreSupport，其中RAMJobStore是将trigger和job存储在内存中，而JobStoreSupport是基于jdbc将trigger和job存储到数据库中。RAMJobStore的存取速度非常快，但是由于其在系统被停止后所有的数据都会丢失，所以在集群应用中，必须使用JobStoreSupport。
注意：quartz集群是通过数据库表来感知其他的应用的，各个节点之间并没有直接的通信。只有使用持久的JobStore才能完成Quartz集群。
quartz的sql所在位置
1、/docs/dbTables
2、org/quartz/impl/jdbcjobstore
其中表结构
| Serial Number | Table Name | Description |
|---|---|---|
| 1 | QRTZ_CALENDARS | 存储Quartz日历信息 |
| 2 | QRTZ_CRON_TRIGGERS | 存放Cron类型的Trigger，包括Cron表达式和时区信息 |
| 3 | QRTZ_FIRED_TRIGGERS | 存储与已触发的Trigger相关的状态信息，以及相联Job的执行信息 |
| 4 | QRTZ_PAUSED_TRIGGER_GRPS | 存储已暂停的Trigger组的信息 |
| 5 | QRTZ_SCHEDULER_STATE | 存储少量的Scheduler相关的状态信息 |
| 6 | QRTZ_LOCKS | 存储程序的悲观锁的信息（如果使用了悲观锁） |
| 7 | QRTZ_JOB_DETAILS | 存储每一个已配置的JobDetail信息 |
| 8 | QRTZ_SIMPLE_TRIGGERS | 存储Simple类型的Trigger，包括重复次数、间隔、以及已触的次数 |
| 9 | QRTZ_BLOG_TRIGGERS | 以Blob类型存储的Trigger |
| 10 | QRTZ_TRIGGERS | 存储已配置的Trigger的基本信息 |
| 11 | QRTZ_TRIGGER_LISTENERS | Trigger监听器 |
| 12 | QRTZ_JOB_LISTENERS | Job监听器 |
注意：cron方式需要用到的4张数据表： QRTZ_TRIGGERS，QRTZ_CRON_TRIGGERS，QRTZ_FIRED_TRIGGERS，QRTZ_JOB_DETAILS。