180803-Spring定時(shí)任務(wù)高級(jí)使用篇

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Spring定時(shí)任務(wù)高級(jí)使用篇

前面一篇博文 《Spring之定時(shí)任務(wù)基本使用篇》 介紹了Spring環(huán)境下，定時(shí)任務(wù)的簡(jiǎn)單使用姿勢(shì)，也留了一些問題，這一篇?jiǎng)t希望能針對(duì)這些問題給個(gè)答案

I. 定時(shí)任務(wù)進(jìn)階篇

1. 問題小結(jié)

前面一篇博文，拋出了下面的幾個(gè)問題，接下來則圍繞問題進(jìn)行分析

  • 一個(gè)項(xiàng)目中有多個(gè)定時(shí)任務(wù)時(shí)，他們是并行執(zhí)行的還是串行執(zhí)行的？
  • 如果默認(rèn)是串行的
    • 那么有相同的crond表達(dá)式的定時(shí)任務(wù)之間，有先后順序么？
    • 某個(gè)任務(wù)的阻塞是否會(huì)影響后面的任務(wù)？
    • 如果需要他們并行執(zhí)行，可以怎么做？
  • 如果是并發(fā)執(zhí)行的
    • 是新創(chuàng)建線程還是采用線程池來復(fù)用呢？
    • 在并發(fā)執(zhí)行時(shí)，假設(shè)有個(gè)每秒執(zhí)行一次的任務(wù)，但是它執(zhí)行一次消耗的時(shí)間大于1s時(shí)，這個(gè)任務(wù)的表現(xiàn)時(shí)怎樣的呢？不斷地新增線程來執(zhí)行還是等執(zhí)行完畢之后再執(zhí)行下一次的呢?

2. 多定時(shí)任務(wù)的串并行分析

如何確認(rèn)一個(gè)項(xiàng)目中的多個(gè)定時(shí)任務(wù)是串行執(zhí)行還是并發(fā)執(zhí)行呢？要想驗(yàn)證這個(gè)功能，最好的法子就是寫個(gè)testcase，比如定義兩個(gè)定時(shí)任務(wù)，在其中一個(gè)任務(wù)中寫個(gè)死循環(huán)，看另外一個(gè)任務(wù)是否會(huì)正常執(zhí)行

@Scheduled(cron = "0/1 * * * * ?")
public void sc1() throws InterruptedException {
    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " | sc1 " + System.currentTimeMillis());
    while (true) {
        Thread.sleep(5000);
    }
}

@Scheduled(cron = "0/1 * * * * ?")
public void sc2() {
    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " | sc2 " + System.currentTimeMillis());
}

首先我們分析的是 sc1和sc2這兩個(gè)任務(wù)的執(zhí)行是串行還是并行的，暫時(shí)先不考慮 sc1 調(diào)用時(shí)阻塞，下一秒是否是開新的線程再調(diào)用sc1

  • 若串行：則sc1打印一次，sc2可能打印0或者1次
  • 若并行：sc1打印一次，sc2打印n多次

實(shí)際運(yùn)行，GIF圖演示如下

sch01.gif

上圖的結(jié)果，印證了默認(rèn)的情況下，多個(gè)定時(shí)任務(wù)時(shí)串行執(zhí)行的；如果一個(gè)任務(wù)出現(xiàn)阻塞，其他的任務(wù)都會(huì)受到影響

3. 定時(shí)任務(wù)執(zhí)行的優(yōu)先級(jí)

既然是順序執(zhí)行的，那么優(yōu)先級(jí)怎么定？每次都是固定的，還是隨機(jī)的呢？

要驗(yàn)證上面的方法，也容易，同樣兩個(gè)任務(wù)，看他們的輸出是否會(huì)亂掉，如果每次都是任務(wù)1打印完再打印任務(wù)2，那就是固定優(yōu)先級(jí)的；否則每次調(diào)度時(shí)，順序不好說

測(cè)試代碼如下

@Scheduled(cron = "0/1 * * * * ?")
public void sc1()  {
    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " | sc1 " + System.currentTimeMillis());
}

@Scheduled(cron = "0/1 * * * * ?")
public void sc2() {
    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " | sc2 " + System.currentTimeMillis());
}

實(shí)測(cè)結(jié)果如下

sch02.jpg

從輸出得出結(jié)論：順序是串掉的，并沒有表現(xiàn)出明顯的優(yōu)先級(jí)關(guān)系

4. 并行調(diào)度

接下來的問題就是我希望這些任務(wù)可以并發(fā)執(zhí)行，可以實(shí)現(xiàn)么？

當(dāng)然是可以，用起來也比較簡(jiǎn)單，首先是在Application上添加注解@EnableAsync，開啟異步調(diào)用，然后再計(jì)劃任務(wù)上加上@Async注解即可，一個(gè)簡(jiǎn)單的demo如下

@EnableAsync
@EnableScheduling
@SpringBootApplication
public class QuickMediaApplication {

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

    @Scheduled(cron = "0/1 * * * * ?")
    @Async
    public void sc1()  {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " | sc1 " + System.currentTimeMillis());
    }
}

上面執(zhí)行之后，查看輸出（異步調(diào)度時(shí)，理論上線程名應(yīng)該不一樣)

sch03.jpg

從上面的輸出，可以簡(jiǎn)單的推理，每次調(diào)度上面的任務(wù)都是新開了一個(gè)線程來做的，所以如果在定時(shí)任務(wù)中寫了死循環(huán)，是否會(huì)導(dǎo)致無限線程，最后整個(gè)進(jìn)程崩掉？

額外提一句，linux系統(tǒng)下單進(jìn)程的線程數(shù)是有上線的，查看命令為：

ulimit -u

在測(cè)試之前，先看下上面的正常任務(wù)執(zhí)行，如下面的動(dòng)圖，線程數(shù)并沒有夸張的長(zhǎng)法

sch04.gif

接下來?yè)Q成死循環(huán)的調(diào)度方式，實(shí)際測(cè)試如下，線程數(shù)蹭蹭的上漲

sch05.gif

所以使用默認(rèn)的異步調(diào)用方式，并不是一個(gè)好注意，說不準(zhǔn)就被玩死了自己都不知道，那么可以用自己的線程池來管理這些異步任務(wù)么？

5. 自定義線程池

用自定義的線程池來取代默認(rèn)線程管理方式，無疑是一個(gè)更加安全和靈活的方式，使用起來也并不麻煩，和平常創(chuàng)建線程池的套路沒什么區(qū)別，要在Spring生態(tài)中使用，就把它搞成bean即可

直接借助Spring的線程池ThreadPoolTaskExecutor

@Bean
public AsyncTaskExecutor asyncTaskExecutor() {
    ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
    executor.setThreadNamePrefix("yhh-schedule-");
    executor.setMaxPoolSize(10);
    executor.setCorePoolSize(3);
    executor.setQueueCapacity(0);
    executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
    return executor;
}

@Scheduled(cron = "0/1 * * * * ?")
@Async
public void sc1() throws InterruptedException {
    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " | sc1 " + System.currentTimeMillis());
    while (true) {
        Thread.sleep(1000 * 5);
    }
}

實(shí)際演示的結(jié)果如下，最多10個(gè)線程，再提交的任務(wù)直接丟棄

sch06.gif

簡(jiǎn)單說一下，用自定義線程池的好處:

  • 合理的分配線程池參數(shù)
  • 拒絕策略的選擇也比較有意思（可以按照自己的想法來處理"負(fù)載"的任務(wù)）
  • 線程池命名，對(duì)于以后問題排查，會(huì)有很大的幫助

6. 小結(jié)

本來這篇博文在昨天即8月2號(hào)就應(yīng)該寫完的，結(jié)果晚上生產(chǎn)環(huán)境下除了點(diǎn)問題，解決線上故障之后就比較晚了，留到了今天，哎，拖延癥也是要不得。。。

下面小結(jié)Spring中定時(shí)任務(wù)的幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)

  • 默認(rèn)所有的定時(shí)任務(wù)都是串行調(diào)度的，一個(gè)線程，且即便crond完全相同的兩個(gè)任務(wù)先后順序也沒法保證（具體原因需要源碼分析，看下這塊是怎么支持）
  • 使用@Async注解可以使定時(shí)任務(wù)異步調(diào)度；但是需要開啟配置，在啟動(dòng)類上添加 @EnableAsync 注解
  • 開啟并發(fā)執(zhí)行時(shí)，推薦用自定義的線程池來替代默認(rèn)的，理由見上面

II. 其他

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