分布式定时任务-Quartz

1 Quartz 基本介绍

官网：www.quartz-scheduler.org/

Quartz 的意思是石英，像石英表一样精确。

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.

Quatz 是一个特性丰富的，开源的任务调度库，它几乎可以嵌入所有的 Java 程序，从很小的独立应用程序到大型商业系统。Quartz 可以用来创建成百上千的简单的或者复杂的任务，这些任务可以用来执行任何程序可以做的事情。Quartz 拥有很多企业级的特性，包括支持 JTA 事务和集群。

Quartz 是一个老牌的任务调度系统，98 年构思，01 年发布到 sourceforge。现在更新比较慢，因为已经非常成熟了。

github.com/quartz-sche…

Quartz 的目的就是让任务调度更加简单，开发人员只需要关注业务即可。他是用 Java 语言编写的（也有.NET 的版本）。Java 代码能做的任何事情，Quartz 都可以调度。

特点：

精确到毫秒级别的调度

可以独立运行，也可以集成到容器中

支持事务（JobStoreCMT ）

支持集群

支持持久化

3.Quartz Java 编程

www.quartz-scheduler.org/documentati…

www.quartz-scheduler.org/documentati…

2.1 引入依赖

<dependency> 
    <groupId>org.quartz-scheduler</groupId> 
    <artifactId>quartz</artifactId> 
    <version>2.3.0</version> 
</dependency>
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2.2 默认配置文件

org.quartz.core 包下，有一个默认的配置文件，quartz.properties。当我们没有定义一个同名的配置文件的时候，就会使用默认配置文件里面的配置。

org.quartz.scheduler.instanceName: DefaultQuartzScheduler 
org.quartz.scheduler.rmi.export: false 
org.quartz.scheduler.rmi.proxy: false 
org.quartz.scheduler.wrapJobExecutionInUserTransaction: false org.quartz.threadPool.class: org.quartz.simpl.SimpleThreadPool 
org.quartz.threadPool.threadCount: 10 
org.quartz.threadPool.threadPriority: 5 org.quartz.threadPool.threadsInheritContextClassLoaderOfInitializingThread: true org.quartz.jobStore.misfireThreshold: 60000 
org.quartz.jobStore.class: org.quartz.simpl.RAMJobStore
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2.3 创建 Job

实现唯一的方法 execute()，方法中的代码就是任务执行的内容。此处仅输出字符串。

public class MyJob implements Job { 
    public void execute(JobExecutionContext context) throws JobExecutionException { 
        System.out.println("假发在哪里买的");
    } 
}
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在测试类 main()方法中，把 Job 进一步包装成 JobDetail。

必须要指定 JobName 和 groupName，两个合起来是唯一标识符。

可以携带 KV 的数据（JobDataMap），用于扩展属性，在运行的时候可以从 context 获取到

JobDetail jobDetail = JobBuilder.newJob(MyJob1.class) 
    .withIdentity("job1", "group1") 
    .usingJobData("msb","我爱涛哥") 
    .usingJobData("moon",5.21F) 
    .build();
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2.4 创建 Trigger

在测试类 main()方法中，基于 SimpleTrigger 定义了一个每 2 秒钟运行一次、不断重复的 Trigger：

Trigger trigger = TriggerBuilder.newTrigger() 
    .withIdentity("trigger1", "group1") 
    .startNow() 
    .withSchedule(SimpleScheduleBuilder.simpleSchedule() 
        .withIntervalInSeconds(2) 
        .repeatForever()) 
    .build();
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2.5 创建 Scheduler

在测试类 main()方法中，通过 Factory 获取调度器的实例，把 JobDetail 和 Trigger绑定，注册到容器中。

Scheduler 先启动后启动无所谓，只要有 Trigger 到达触发条件，就会执行任务。

SchedulerFactory factory = new StdSchedulerFactory(); 
Scheduler scheduler = factory.getScheduler(); 
scheduler.scheduleJob(jobDetail, trigger); 
scheduler.start();
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注意这里，调度器一定是单例的。

2.6 体系结构总结

2.6.1 JobDetail

我们创建一个实现 Job 接口的类，使用 JobBuilder 包装成 JobDetail，它可以携带 KV 的数据。

2.6.2 Trigger

定义任务的触发规律，Trigger，使用 TriggerBuilder 来构建。
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JobDetail 跟 Trigger 是 1:N 的关系。
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思考：为什么要解耦？
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Trigger 接口在 Quartz 有 4 个继承的子接口：
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MutableTrigger 和 CoreTrigger 最终也是用到以上四个类的实现类

代码：standalone com.msb.trigger.TriggerDefine

SimpleTrigger

SimpleTrigger 可以定义固定时刻或者固定时间间隔的调度规则（精确到毫秒）。
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例如：每天 9 点钟运行；每隔 30 分钟运行一次。
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CalendarIntervalTrigger

CalendarIntervalTrigger 可以定义更多时间单位的调度需求，精确到秒。
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好处是不需要去计算时间间隔，比如 1 个小时等于多少毫秒。
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例如每年、每个月、每周、每天、每小时、每分钟、每秒。
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每年的月数和每个月的天数不是固定的，这种情况也适用。
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DailyTimeIntervalTrigger

每天的某个时间段内，以一定的时间间隔执行任务。
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例如：每天早上 9 点到晚上 9 点，每隔半个小时执行一次，并且只在周一到周六执行。
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CronTrigger

CronTirgger 可以定义基于 Cron 表达式的调度规则，是最常用的触发器类型。

Cron 表达式

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。

上面我们定义的都是在什么时间执行，但是我们有一些在什么时间不执行的需求，比如：理财周末和法定假日购买不计息；证券公司周末和法定假日休市。

是不是要把日期写在数据库中，然后读取基于当前时间判断呢？

基于Calendar的排除规则

如果要在触发器的基础上，排除一些时间区间不执行任务，就要用到Quartz的Calendar类（注意不是JDK的Calendar）。可以按年、月、周、日、特定日期、Cron表达式排除。

调用Trigger的modifiedByCalendar()添加到触发器中，并且调用调度器的addCalendar()方法注册排除规则。

代码示例：standalone工程：com.msb.calendar.CalendarDemo

Scheduler

调度器，是Quartz的指挥官，由StdSchedulerFactory产生。它是单例的。

并且是Quartz中最重要的API，默认是实现类是StdScheduler，里面包含了一个QuartzScheduler。QuartzScheduler里面又包含了一个QuartzSchedulerThread。

Scheduler中的方法主要分为三大类：

1）操作调度器本身，例如调度器的启动start()、调度器的关闭shutdown()。

2）操作Trigger，例如pauseTriggers()、resumeTrigger()。

3）操作Job，例如scheduleJob()、unscheduleJob()、rescheduleJob()

这些方法非常重要，可以实现任务的动态调度。

Scheduler中的方法主要分为三大类：

1）操作调度器本身，例如调度器的启动start()、调度器的关闭shutdown()。

2）操作Trigger，例如pauseTriggers()、resumeTrigger()。

3）操作Job，例如scheduleJob()、unscheduleJob()、rescheduleJob()

这些方法非常重要，可以实现任务的动态调度。

Listener

我们有这么一种需求，在每个任务运行结束之后发送通知给运维管理员。那是不是要在每个任务的最后添加一行代码呢？这种方式对原来的代码造成了入侵，不利于维护。如果代码不是写在任务代码的最后一行，怎么知道任务执行完了呢？或者说，怎么监测到任务的生命周期呢？

观察者模式：定义对象间一种一对多的依赖关系，使得每当一个对象改变状态，则所有依赖它的对象都会得到通知并自动更新。

Quartz中提供了三种Listener，监听Scheduler的，监听Trigger的，监听Job的。

只需要创建类实现相应的接口，并在Scheduler上注册Listener，便可实现对核心对象的监听。

standalone工程：com.msb.listener

MyJobListenerTest

MySchedulerListenerTest

MyTriggerListenerTest

JobListener

四个方法：

工具类：ListenerManager，用于添加、获取、移除监听器

工具类：Matcher，主要是基于groupName和keyName进行匹配。

TriggerListener

SchedulerListener

方法比较多，省略。

JobStore

问题：最多可以运行多少个任务（磁盘、内存、线程数）

Jobstore用来存储任务和触发器相关的信息，例如所有任务的名称、数量、状态等等。Quartz中有两种存储任务的方式，一种在在内存，一种是在数据库。

RAMJobStore

Quartz默认的JobStore是RAMJobstore，也就是把任务和触发器信息运行的信息存储在内存中，用到了HashMap、TreeSet、HashSet等等数据结构。

如果程序崩溃或重启，所有存储在内存中的数据都会丢失。所以我们需要把这些数据持久化到磁盘。

JDBCJobStore

JDBCJobStore可以通过JDBC接口，将任务运行数据保存在数据库中。

JDBC的实现方式有两种，JobStoreSupport类的两个子类：

JobStoreTX：在独立的程序中使用，自己管理事务，不参与外部事务。

JobStoreCMT：(Container Managed Transactions (CMT)，如果需要容器管理事务时，使用它。

使用JDBCJobSotre时，需要配置数据库信息：

org.quartz.jobStore.class:org.quartz.impl.jdbcjobstore.JobStoreTX
org.quartz.jobStore.driverDelegateClass:org.quartz.impl.jdbcjobstore.StdJDBCDelegate
\# 使用quartz.properties，不使用默认配置
org.quartz.jobStore.useProperties:true
\#数据库中quartz表的表名前缀
org.quartz.jobStore.tablePrefix:QRTZ_
org.quartz.jobStore.dataSource:myDS
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\#配置数据源
org.quartz.dataSource.myDS.driver:com.mysql.jdbc.Driver
org.quartz.dataSource.myDS.URL:jdbc:mysql://localhost:3306/quartz?useUnicode=true&characterEncoding=utf8
org.quartz.dataSource.myDS.user:root
org.quartz.dataSource.myDS.password:123456
org.quartz.dataSource.myDS.validationQuery=select 0 from dual
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问题来了？需要建什么表？表里面有什么字段？字段类型和长度是什么？

在官网的Downloads链接中，提供了11张表的建表语句：

quartz-2.2.3-distribution\quartz-2.2.3\docs\dbTables

2.3的版本在这个路径下：src\org\quartz\impl\jdbcjobstore

表名与作用：