一 背景
项目中需要一个可以动态新增定时定时任务的功能，现在项目中使用的是xxl-job定时任务调度系统，但是经过一番对xxl-job功能的了解，发现xxl-job对项目动态新增定时任务，动态删除定时任务的支持并不是那么好，所以需要自己手动实现一个定时任务的功能
二 动态定时任务调度
1 技术选择
Timer or ScheduledExecutorService
这两个都能实现定时任务调度，先看下Timer的定时任务调度
public class MyTimerTask extends TimerTask {
private String name;
public MyTimerTask(String name){
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public void run() {
//task
Calendar instance = Calendar.getInstance();
System.out.println(new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").format(instance.getTime()));
}
}
Timer timer = new Timer();
MyTimerTask timerTask = new MyTimerTask("NO.1");
//首次执行,在当前时间的1秒以后,之后每隔两秒钟执行一次
timer.schedule(timerTask,1000L,2000L);在看下ScheduledThreadPoolExecutor的实现
//org.apache.commons.lang3.concurrent.BasicThreadFactory
ScheduledExecutorService executorService = new ScheduledThreadPoolExecutor(1,
new BasicThreadFactory.Builder().namingPattern("example-schedule-pool-%d").daemon(true).build());
executorService.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
@Override
public void run() {
//do something
}
},initialDelay,period, TimeUnit.HOURS);两个都能实现定时任务，那他们的区别呢，使用阿里p3c会给出建议和区别
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。
从建议上来看，是一定要选择ScheduledExecutorService了，我们看看源码看看为什么Timer出现问题会终止执行
/**
* The timer thread.
*/
private final TimerThread thread = new TimerThread(queue);
public Timer() {
this("Timer-" + serialNumber());
}
public Timer(String name) {
thread.setName(name);
thread.start();
}新建对象时，我们看到开启了一个线程，那么这个线程在做什么呢？一起看看
class TimerThread extends Thread {
boolean newTasksMayBeScheduled = true;
/**
* 每一件一个任务都是一个quene
*/
private TaskQueue queue;
TimerThread(TaskQueue queue) {
this.queue = queue;
}
public void run() {
try {
mainLoop();
} finally {
// Someone killed this Thread, behave as if Timer cancelled
synchronized(queue) {
newTasksMayBeScheduled = false;
queue.clear(); // 清除所有任务信息
}
}
}
/**
* The main timer loop. (See class comment.)
*/
private void mainLoop() {
while (true) {
try {
TimerTask task;
boolean taskFired;
synchronized(queue) {
// Wait for queue to become non-empty
while (queue.isEmpty() && newTasksMayBeScheduled)
queue.wait();
if (queue.isEmpty())
break; // Queue is empty and will forever remain; die
// Queue nonempty; look at first evt and do the right thing
long currentTime, executionTime;
task = queue.getMin();
synchronized(task.lock) {
if (task.state == TimerTask.CANCELLED) {
queue.removeMin();
continue; // No action required, poll queue again
}
currentTime = System.currentTimeMillis();
executionTime = task.nextExecutionTime;
if (taskFired = (executionTime<=currentTime)) {
if (task.period == 0) { // Non-repeating, remove
queue.removeMin();
task.state = TimerTask.EXECUTED;
} else { // Repeating task, reschedule
queue.rescheduleMin(
task.period<0 ? currentTime - task.period
: executionTime + task.period);
}
}
}
if (!taskFired) // Task hasn't yet fired; wait
queue.wait(executionTime - currentTime);
}
if (taskFired) // Task fired; run it, holding no locks
task.run();
} catch(InterruptedException e) {
}
}
}
}我们看到，执行了 mainLoop(),里面是 while (true)方法无限循环，获取程序中任务对象中的时间和当前时间比对，相同就执行，但是一旦报错，就会进入finally中清除掉所有任务信息。
这时候我们已经找到了答案，timer是在被实例化后，启动一个线程，不间断的循环匹配，来执行任务，他是单线程的，一旦报错，线程就终止了，所以不会执行后续的任务，而ScheduledThreadPoolExecutor是多线程执行的，就算其中有一个任务报错了，并不影响其他线程的执行。
2 使用ScheduledThreadPoolExecutor
从上面看，使用ScheduledThreadPoolExecutor还是比较简单的，但是我们要实现的更优雅一些，所以选择 TaskScheduler来实现
@Component
public class CronTaskRegistrar implements DisposableBean {
private final Map<Runnable, ScheduledTask> scheduledTasks = new ConcurrentHashMap<>(16);
@Autowired
private TaskScheduler taskScheduler;
public TaskScheduler getScheduler() {
return this.taskScheduler;
}
public void addCronTask(Runnable task, String cronExpression) {
addCronTask(new CronTask(task, cronExpression));
}
private void addCronTask(CronTask cronTask) {
if (cronTask != null) {
Runnable task = cronTask.getRunnable();
if (this.scheduledTasks.containsKey(task)) {
removeCronTask(task);
}
this.scheduledTasks.put(task, scheduleCronTask(cronTask));
}
}
public void removeCronTask(Runnable task) {
Set<Runnable> runnables = this.scheduledTasks.keySet();
Iterator it1 = runnables.iterator();
while (it1.hasNext()) {
SchedulingRunnable schedulingRunnable = (SchedulingRunnable) it1.next();
Long taskId = schedulingRunnable.getTaskId();
SchedulingRunnable cancelRunnable = (SchedulingRunnable) task;
if (taskId.equals(cancelRunnable.getTaskId())) {
ScheduledTask scheduledTask = this.scheduledTasks.remove(schedulingRunnable);
if (scheduledTask != null){
scheduledTask.cancel();
}
}
}
}
public ScheduledTask scheduleCronTask(CronTask cronTask) {
ScheduledTask scheduledTask = new ScheduledTask();
scheduledTask.future = this.taskScheduler.schedule(cronTask.getRunnable(), cronTask.getTrigger());
return scheduledTask;
}
@Override
public void destroy() throws Exception {
for (ScheduledTask task : this.scheduledTasks.values()) {
task.cancel();
}
this.scheduledTasks.clear();
}
}TaskScheduler是本次功能实现的核心类，但是他是一个接口
public interface TaskScheduler {
/**
* Schedule the given {@link Runnable}, invoking it whenever the trigger
* indicates a next execution time.
* <p>Execution will end once the scheduler shuts down or the returned
* {@link ScheduledFuture} gets cancelled.
* @param task the Runnable to execute whenever the trigger fires
* @param trigger an implementation of the {@link Trigger} interface,
* e.g. a {@link org.springframework.scheduling.support.CronTrigger} object
* wrapping a cron expression
* @return a {@link ScheduledFuture} representing pending completion of the task,
* or {@code null} if the given Trigger object never fires (i.e. returns
* {@code null} from {@link Trigger#nextExecutionTime})
* @throws org.springframework.core.task.TaskRejectedException if the given task was not accepted
* for internal reasons (e.g. a pool overload handling policy or a pool shutdown in progress)
* @see org.springframework.scheduling.support.CronTrigger
*/
@Nullable
ScheduledFuture<?> schedule(Runnable task, Trigger trigger);前面的代码可以看到，我们在类中注入了这个类，但是他是接口，我们怎么知道是那个实现类呢，以往出现这种情况要在类上面加@Primany或者@Quality来执行实现的类，但是我们看到我的注入上并没有标记，因为是通过另一种方式实现的
@Configuration
public class SchedulingConfig {
@Bean
public TaskScheduler taskScheduler() {
ThreadPoolTaskScheduler taskScheduler = new ThreadPoolTaskScheduler();
// 定时任务执行线程池核心线程数
taskScheduler.setPoolSize(4);
taskScheduler.setRemoveOnCancelPolicy(true);
taskScheduler.setThreadNamePrefix("TaskSchedulerThreadPool-");
return taskScheduler;
}
}在spring初始化时就注册了Bean TaskScheduler，而我们可以看到他的实现是ThreadPoolTaskScheduler，在网上的资料中有人说ThreadPoolTaskScheduler是TaskScheduler的默认实现类，其实不是，还是需要我们去指定，而这种方式，当我们想替换实现时，只需要修改配置类就行了，很灵活。
而为什么说他是更优雅的实现方式呢，因为他的核心也是通过ScheduledThreadPoolExecutor来实现的
public ScheduledExecutorService getScheduledExecutor() throws IllegalStateException {
Assert.state(this.scheduledExecutor != null, "ThreadPoolTaskScheduler not initialized");
return this.scheduledExecutor;
}三 多节点任务执行问题
这次的实现过程中，我并没有选择xxl-job来进行实现，而是采用了TaskScheduler来实现，这也产生了一个问题，xxl-job是分布式的程序调度系统，当想要执行定时任务的应用使用xxl-job时，无论应用程序中部署多少个节点，xxl-job只会选择其中一个节点作为定时任务执行的节点，从而不会产生定时任务在不同节点上同时执行，导致重复执行问题，而使用TaskScheduler来实现，就要考虑多节点重复执行问题。当然既然有问题，就有解决方案
· 方案一 将定时任务功能拆出来单独部署，且只部署一个节点 · 方案二 使用redis setNx的形式，保证同一时间只有一个任务在执行
我选择的是方案二来执行，当然还有一些方式也能保证不重复执行，这里就不多说了，一下是我的实现
public void executeTask(Long taskId) {
if (!redisService.setIfAbsent(String.valueOf(taskId),"1",2L, TimeUnit.SECONDS)) {
log.info("已有执行中定时发送短信任务，本次不执行！");
return;
} 
