Quartz任务调度（二）

3 核心概念描述
3.1 Job
　　Job是一个接口，只有一个方法void execute(JobExecutionContext context)，开发者实现该接口定义运行任务，JobExecutionContext类提供了调度上下文的各种信息，我们可以通过此类向Job传递参数。Job运行时的信息保存在JobDataMap实例中。
　　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。
3.2 JobDetail
　　Quartz在每次执行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，以便运行时通过newInstance()的反射机制实例化Job。因此需要通过一个类来描述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，JobDetail承担了这一角色。
　　通过该类的构造函数可以更具体地了解它的功用：JobDetail(java.lang.String name, java.lang.String group, java.lang.Class jobClass)，该构造函数要求指定Job的实现类，以及任务在Scheduler中的组名和Job名称；
3.3 Trigger
　　是一个触发器类，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。当仅需触发一次或者以固定时间间隔周期执行，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：如每早晨9:00执行，周一、周三、周五下午5:00执行等。Cron表达式可以实现定制相当复杂且实用的调度规则。
　　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。
3.4 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。
3.5 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。
　　cheduler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。
　　一个Scheduler可以拥有多个Triger组和多个JobDetail组，注册Trigger和JobDetail时，如果不显式指定所属的组，Scheduler将放入到默认组中，默认组的组名为Scheduler.DEFAULT_GROUP。组名和名称组成了对象的全名，同一类型对象的全名不能相同。
　　Scheduler本身是一个容器，它维护着Quartz的各种组件并实施调度的规则。Scheduler还拥有一个线程池，线程池为任务提供执行线程——这比执行任务时简单地创建一个新线程要拥有更高的效率，同时通过共享节约资源的占用。通过线程池组件的支持，对于繁忙度高、压力大的任务调度，Quartz将可以提供良好的伸缩性。
3.6 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。

4 Quartz的高级应用
4.1 使用CronTrigger定义触发规则
　　CronTrigger 能够提供比 SimpleTrigger 更有具体实际意义的调度方案，调度规则基于 Cron 表达式，CronTrigger 支持日历相关的重复时间间隔（比如每月第一个周一执行），而不是简单的周期时间间隔。因此，相对于SimpleTrigger而言，CronTrigger在使用上也要复杂一些。
4.1.1 Cron表达式
　　Quartz使用类似于Linux下的Cron表达式定义时间规则，Cron表达式由6或7个由空格分隔的时间字段组成，如下表所示：
　　Cron表达式时间字段


　　Cron表达式的时间字段除允许设置数值外，还可使用一些特殊的字符，提供列表、范围、通配符等功能，细说如下：●星号(*)：可用在所有字段中，表示对应时间域的每一个时刻，例如，*在分钟字段时，表示“每分钟”；●问号（?）：该字符只在日期和星期字段中使用，它通常指定为“无意义的值”，相当于点位符；●减号(-)：表达一个范围，如在小时字段中使用“10-12”，则表示从10到12点，即10,11,12；●逗号(,)：表达一个列表值，如在星期字段中使用“MON,WED,FRI”，则表示星期一，星期三和星期五；●斜杠(/)：x/y表达一个等步长序列，x为起始值，y为增量步长值。如在分钟字段中使用0/15，则表示为0,15,30和45秒，而5/15在分钟字段中表示5,20,35,50，你也可以使用*/y，它等同于0/y；●L：该字符只在日期和星期字段中使用，代表“Last”的意思，但它在两个字段中意思不同。L在日期字段中，表示这个月份的最后一天，如一月的31号，非闰年二月的28号；如果L用在星期中，则表示星期六，等同于7。但是，如果L出现在星期字段里，而且在前面有一个数值X，则表示“这个月的最后X天”，例如，6L表示该月的最后星期五；●W：该字符只能出现在日期字段里，是对前导日期的修饰，表示离该日期最近的工作日。例如15W表示离该月15号最近的工作日，如果该月15号是星期六，则匹配14号星期五；如果15日是星期日，则匹配16号星期一；如果15号是星期二，那结果就是15号星期二。但必须注意关联的匹配日期不能够跨月，如你指定1W，如果1号是星期六，结果匹配的是3号星期一，而非上个月最后的那天。W字符串只能指定单一日期，而不能指定日期范围；●LW组合：在日期字段可以组合使用LW，它的意思是当月的最后一个工作日；●井号(#)：该字符只能在星期字段中使用，表示当月某个工作日。如6#3表示当月的第三个星期五(6表示星期五，#3表示当前的第三个)，而4#5表示当月的第五个星期三，假设当月没有第五个星期三，忽略不触发；● C：该字符只在日期和星期字段中使用，代表“Calendar”的意思。它的意思是计划所关联的日期，如果日期没有被关联，则相当于日历中所有日期。例如5C在日期字段中就相当于日历5日以后的第一天。1C在星期字段中相当于星期日后的第一天。Cron表达式对特殊字符的大小写不敏感，对代表星期的缩写英文大小写也不敏感。下表是一些完整的Cron表示式的实例
　　Cron表示式示例
表示式 说明

• "0 0 12 * * ? " 每天12点运行
• "0 15 10 ? * *" 每天10:15运行
• "0 15 10 * * ?" 每天10:15运行
• "0 15 10 * * ? *" 每天10:15运行
• "0 15 10 * * ? 2008" 在2008年的每天10：15运行
• "0 * 14 * * ?" 每天14点到15点之间每分钟运行一次，开始于14:00，结束于14:59。
• "0 0/5 14 * * ?" 每天14点到15点每5分钟运行一次，开始于14:00，结束于14:55。
• "0 0/5 14,18 * * ?" 每天14点到15点每5分钟运行一次，此外每天18点到19点每5钟也运行一次。
• "0 0-5 14 * * ?" 每天14:00点到14:05，每分钟运行一次。
• "0 10,44 14 ? 3 WED" 3月每周三的14:10分到14:44，每分钟运行一次。
• "0 15 10 ? * MON-FRI" 每周一，二，三，四，五的10:15分运行。
• "0 15 10 15 * ?" 每月15日10:15分运行。
• "0 15 10 L * ?" 每月最后一天10:15分运行。
• "0 15 10 ? * 6L" 每月最后一个星期五10:15分运行。
• "0 15 10 ? * 6L 2007-2009" 在2007,2008,2009年每个月的最后一个星期五的10:15分运行。
• "0 15 10 ? * 6#3" 每月第三个星期五的10:15分运行。

4.1.2 使用CronTrigger调度实例

package com.newland.quartz.sample1;

import org.quartz.CronExpression;
import org.quartz.CronTrigger;
import org.quartz.JobDetail;
import org.quartz.Scheduler;
import org.quartz.SchedulerFactory;
import org.quartz.impl.StdSchedulerFactory;

/**
 * 使用CronTrigger定义调度规则的例子
 * 
 * @author Chen.Feng(Kevin)<br>
 *         mail:[email protected]<br>
 *         qq:67758633
 * 
 */

public class CronTriggerSample {
	public static void main(String args[]) {
		try {
			//通过SchedulerFactory获取一个调度器实例
			SchedulerFactory schedulerFactory = new StdSchedulerFactory();
			Scheduler scheduler = schedulerFactory.getScheduler();
			
			//创建一个JobDetail实现，并指定此JobDetail的任务类
			JobDetail jobDetail = new JobDetail("job2", "group2",
					HelloJob.class);
			
			//使用Cron表达式定义调度规则
			CronTrigger cronTrigger = new CronTrigger("trigger2", "group2");
			CronExpression cexp = new CronExpression("0/5 * * * * ?");
			cronTrigger.setCronExpression(cexp);
			
			//在Scheduler容器中注册JobDetail与CronTrigger的对应关系。
			scheduler.scheduleJob(jobDetail, cronTrigger);
			
			//启动调度
			scheduler.start();
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

　　其整个实现过程与SimpleTrigger没有太大区别，关键只在于将SimpleTrigger改成了CronTrigger，根据前面介绍的Cron表达式语法与业务需求构造出相应的Cron表达式即可。
　　上例实现了每5秒执行一次HelloJob的功能，你可以很简单地通过更换Cron表达式来灵活地改变调度规则。

5 常见问题解决
1、启动任务时，当启动时间比实际时间早时，程序不按规则且执行多次任务。
　　此问题与Quartz的配置文件有关，Quartz包在org.quartz下有一个配置文件quartz.properties，此配置文件是用于指示Quartz可使用的线程数，多少秒之前的未被执行的任务将被丢弃等信息。此问题是由其中的org.quartz.jobStore.misfireThreshold = 60000配置信息造成的，我们无法修改包里面的信息，但是我们可以把包里面的此文件复制出来，放在我们工程的src目录下，src目录下的此配置文件将自动覆盖包里的配置文件，我们在src目录下改就可以了。单位是毫秒，默认为60秒，即表示按照原来定义的触发规则，本应该被执行的Job却未被执行，超过60秒的，将自动丢弃此任务，而在60秒内的将被执行。这就是造成以上问题的原因。