SpringBoot中的定时任务的同步与异步

我不是女神ヾ 2022-09-11 11:14 7阅读 0赞

![SpringBoot中的定时任务的同步与异步你确定真的知道？][SpringBoot]

# SpringBoot中的定时任务的同步与异步你确定真的知道？ #

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**定时任务调度**功能在我们的开发中是非常常见的，随便举几个例子：定时清除一些过期的数据，定时发送邮件等等，实现定时任务调度的方式也十分多样，本篇文章主要学习各种实现定时任务调度方式的优缺点，以便为日后选择的时候提供一定的参考。

## **本篇要点** ##

*  介绍Timer实现定时任务。
 *  介绍ScheduledExecutorService实现定时任务。
 *  介绍SpringBoot使用SpringTask实现定时任务。
 *  介绍SpringBoot使用SpringTask实现异步任务。

## **Timer实现定时任务** ##

基于JDK自带的java.util.Timer，通过调度java.util.TimeTask让某一段程序按某一固定间隔，在某一延时之后定时执行。

缺点：

1.  无法指定某一时间的时候执行。
2.  存在潜在bug，Timer运行多个TimeTask时，只要其中之一没有捕获抛出的异常，其它任务便会自动终止运行。

public class DemoTimer {
    
        //延时时间
        private static final long DELAY = 3000;
    
        //间隔时间
        private static final long PERIOD = 5000;
    
        public static void main(String[] args) {
            // 定义要执行的任务
            TimerTask task = new TimerTask() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("任务执行 --> " + LocalDateTime.now());
                }
            };
            Timer timer = new Timer();
            timer.schedule(task, DELAY, PERIOD);
        }
    }

## **ScheduledExecutorService实现定时任务** ##

阿里巴巴开发规范明确规定：希望开发者使用ScheduledExecutorService代替Timer。

> 多线程并行处理定时任务时，Timer运行多个TimeTask时，只要其中之一没有捕获抛出的异常，其它任务便会自动终止运行，使用ScheduledExecutorService则没有这个问题。

public class DemoScheduledExecutorService {
    
        //延时时间
        private static final long DELAY = 3000;
    
        //间隔时间
        private static final long PERIOD = 5000;
    
        public static void main(String[] args) {
    
            Runnable task = new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("任务执行 --> " + LocalDateTime.now());
                }
            };
    
            ScheduledExecutorService service = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
            service.scheduleAtFixedRate(task, DELAY, PERIOD, TimeUnit.MILLISECONDS);
    
        }
    }

## **SpringBoot使用Spring Task实现定时任务** ##

## **自动配置实现原理** ##

Spring为我们提供了异步执行任务调度的方式，提供TaskExecutor，TaskScheduler接口，而SpringBoot的自动配置类org.springframework.boot.autoconfigure.task.TaskSchedulingAutoConfiguration为我们默认注入了他们的实现：ThreadPoolTaskScheduler，本质上是ScheduledExecutorService 的封装，增强在调度时间上的功能。

![eef1c09a0b24a1ddbb8e5ccbaf74ae8d.png][]

@ConditionalOnClass(ThreadPoolTaskScheduler.class)
    @Configuration(proxyBeanMethods = false)
    @EnableConfigurationProperties(TaskSchedulingProperties.class)
    @AutoConfigureAfter(TaskExecutionAutoConfiguration.class)
    public class TaskSchedulingAutoConfiguration {
    
    	@Bean
    	@ConditionalOnBean(name = TaskManagementConfigUtils.SCHEDULED_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)
    	@ConditionalOnMissingBean({ SchedulingConfigurer.class, TaskScheduler.class, ScheduledExecutorService.class })
    	public ThreadPoolTaskScheduler taskScheduler(TaskSchedulerBuilder builder) {
    		return builder.build();
    	}
    
    	@Bean
    	@ConditionalOnMissingBean
    	public TaskSchedulerBuilder taskSchedulerBuilder(TaskSchedulingProperties properties,
    			ObjectProvider<TaskSchedulerCustomizer> taskSchedulerCustomizers) {
    		TaskSchedulerBuilder builder = new TaskSchedulerBuilder();
    		builder = builder.poolSize(properties.getPool().getSize());
    		Shutdown shutdown = properties.getShutdown();
    		builder = builder.awaitTermination(shutdown.isAwaitTermination());
    		builder = builder.awaitTerminationPeriod(shutdown.getAwaitTerminationPeriod());
    		builder = builder.threadNamePrefix(properties.getThreadNamePrefix());
    		builder = builder.customizers(taskSchedulerCustomizers);
    		return builder;
    	}
    
    }

## 推荐观看： ##

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## **新建工程，引入依赖** ##

Spring Task是Spring Framework中的模块，我们只需引入spring-boot-starter依赖就可以了。

<dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
            </dependency>

## **编写配置类@EnableScheduling** ##

@Configuration
    @EnableScheduling
    public class ScheduleConfig {
    
    }

*  @Configuration表明这是个配置类。
 *  @EnableScheduling表明启用Spring的定时任务调度功能。

## **定义定时任务@Scheduled** ##

@Component
    @Slf4j
    public class DemoTask {
    
        private final AtomicInteger counts = new AtomicInteger();
    
        @Scheduled(cron = "0/5 * * * * *")
        public void execute() {
            log.info("[定时任务第 {} 次执行]", counts.incrementAndGet());
        }
    }

*  @Component表明该类需要被扫描，以便于Spring容器管理。
 *  @Scheduled标注**需要调度执行的方法**，定义执行规则，其必须指定cron、fixedDelay或fixedRate三个属性其中一个。cron：定义Spring cron表达式，网上有在线cron生成器，可以对照着编写符合需求的定时任务。fixedDelay ：固定执行间隔，单位：毫秒。注意，以调用**完成时刻**为开始计时时间。fixedRate ：固定执行间隔，单位：毫秒。注意，以调用**开始时刻**为开始计时时间。

## **主启动类** ##

@SpringBootApplication
    public class SpringBootTaskApplication {
    
        public static void main(String[] args) {
            SpringApplication.run(SpringBootTaskApplication.class, args);
        }
    }

## **定义配置文件** ##

Spring Task 调度任务的配置，对应 TaskSchedulingProperties 配置类。SpringBoot允许我们在yml或properties定制这些外部化配置，如果不配置也是没有关系的，自动配置已经给你一套默认的值了。

spring:
      task:
        scheduling:
          thread-name-prefix: summerday- # 线程池的线程名的前缀。默认为 scheduling- ，建议根据自己应用来设置
          pool:
            size: 10 # 线程池大小。默认为 1 ，根据自己应用来设置
          shutdown:
            await-termination: true # 应用关闭时，是否等待定时任务执行完成。默认为 false ，建议设置为 true
            await-termination-period: 60 # 等待任务完成的最大时长，单位为秒。默认为 0 ，根据自己应用来设置

## **启动项目测试** ##

# 初始化一个 ThreadPoolTaskScheduler 任务调度器
    2020-11-30 23:04:51.886  INFO 10936 --- [  restartedMain] o.s.s.c.ThreadPoolTaskScheduler          : Initializing ExecutorService 'taskScheduler'
    # 每5s执行一次定时任务
    2020-11-30 23:04:55.002  INFO 10936 --- [    summerday-1] com.hyh.task.DemoTask                    : [定时任务第 1 次执行]
    2020-11-30 23:05:00.002  INFO 10936 --- [    summerday-1] com.hyh.task.DemoTask                    : [定时任务第 2 次执行]
    2020-11-30 23:05:05.002  INFO 10936 --- [    summerday-2] com.hyh.task.DemoTask                    : [定时任务第 3 次执行]
    2020-11-30 23:05:10.001  INFO 10936 --- [    summerday-1] com.hyh.task.DemoTask                    : [定时任务第 4 次执行]
    2020-11-30 23:05:15.002  INFO 10936 --- [    summerday-3] com.hyh.task.DemoTask                    : [定时任务第 5 次执行]

## **SpringTask异步任务** ##

SpringTask除了@Scheduled、@EnableScheduling同步定时任务之外，还有@Async、@EnableAsync 开启异步的定时任务调度。

SpringBoot自动配置类对异步的支持：org.springframework.boot.autoconfigure.task.TaskExecutionAutoConfiguration

## **@Async注解添加** ##

@Async
        @Scheduled(cron = "0/1 * * * * *")
        public void asyncTask() {
            sleep();
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " async-task 执行,当前时间: " + LocalDateTime.now());
        }

## **@EnableAsync注解添加** ##

@Configuration
    @EnableScheduling  // 同步
    @EnableAsync // 异步
    public class ScheduleConfig {
    
    }

## **配置文件** ##

spring:
      task:
        # Spring 执行器配置，对应 TaskExecutionProperties 配置类。对于 Spring 异步任务，会使用该执行器。
        execution:
          thread-name-prefix: async- # 线程池的线程名的前缀。默认为 task- ，建议根据自己应用来设置
          pool: # 线程池相关
            core-size: 8 # 核心线程数，线程池创建时候初始化的线程数。默认为 8 。
            max-size: 20 # 最大线程数，线程池最大的线程数，只有在缓冲队列满了之后，才会申请超过核心线程数的线程。默认为 Integer.MAX_VALUE
            keep-alive: 60s # 允许线程的空闲时间，当超过了核心线程之外的线程，在空闲时间到达之后会被销毁。默认为 60 秒
            queue-capacity: 200 # 缓冲队列大小，用来缓冲执行任务的队列的大小。默认为 Integer.MAX_VALUE 。
            allow-core-thread-timeout: true # 是否允许核心线程超时，即开启线程池的动态增长和缩小。默认为 true 。
          shutdown:
            await-termination: true # 应用关闭时，是否等待定时任务执行完成。默认为 false ，建议设置为 true
            await-termination-period: 60 # 等待任务完成的最大时长，单位为秒。默认为 0 ，根据自己应用来设置

## **同步与异步对比** ##

@Component
    public class DemoAsyncTask {
    
        @Scheduled(cron = "0/1 * * * * *")
        public void synTask() {
            sleep();
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " syn-task 执行,当前时间: " + LocalDateTime.now());
        }
    
        @Async
        @Scheduled(cron = "0/1 * * * * *")
        public void asyncTask() {
            sleep();
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " async-task 执行,当前时间: " + LocalDateTime.now());
        }
    
        private void sleep() {
            try {
                Thread.sleep(10 * 1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

同时开启同步和异步任务，假设任务本身耗时较长，且间隔较短：间隔1s，执行10s，同步与异步执行的差异就此体现。

![99a039fcee27c6b43f8a6a4b303bd342.png][]

可以看到，同步任务并没有每间隔1s就执行，而是串行在一起，等前一个任务执行完才执行。而异步任务则不一样，成功将串行化的任务并行化。

[SpringBoot]: /images/20220828/9bb64fcdcf93414491c3c10f438785f1.png
[807c0c565c99d10b560e1d022d5616f6.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/807c0c565c99d10b560e1d022d5616f6.png
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[eef1c09a0b24a1ddbb8e5ccbaf74ae8d.png]: /images/20220828/41282eddde534cfa96e1ea9f947f3fbb.png
[Java_300_p5_p8_www.bilibili.com_video_BV1bD4y1X7XX]: https://link.zhihu.com/?target=https%3A//www.bilibili.com/video/BV1bD4y1X7XX
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