一、 前言
本篇文章主要分為以下三部分：
- applicationContext.xml-task命名空間中各配置項(xiàng)的回顧及梳理；
- Spring Task定時(shí)任務(wù)的實(shí)現(xiàn)（注解方式）；
- Spring Task的問(wèn)題及相關(guān)解決方式；
本次學(xué)習(xí)使用的Spring的版本：4.3.15。
二、Spring Task
1. 半注解半XML配置
??前面我們依次重新梳理了beans，mvc，context等命名空間的各項(xiàng)配置，今天我們?cè)賮?lái)看一下task命名空間的一些配置項(xiàng)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，task命名空間是Spring Framework中用于支持定時(shí)任務(wù)和異步調(diào)用的。首先，要引入task命名空間：
xmlns:task="http://www.springframework.org/schema/task
http://www.springframework.org/schema/task
http://www.springframework.org/schema/task/spring-task.xsd
1.1 task:annotation-driven標(biāo)簽
該標(biāo)簽是task命名空間中最基礎(chǔ)的標(biāo)簽，用于開(kāi)啟定時(shí)任務(wù)和異步調(diào)用的注解支持，來(lái)簡(jiǎn)單看下該注解的幾個(gè)屬性：
- scheduler，配置對(duì)應(yīng)的定時(shí)任務(wù)對(duì)象，如果沒(méi)有配置，默認(rèn)將使用TaskScheduler實(shí)例；
- executor，配置對(duì)應(yīng)的異步執(zhí)行的對(duì)象，如果沒(méi)有配置，默認(rèn)將使用SimpleAsyncTaskExecutor實(shí)例；
- exception-handler，在異步執(zhí)行期間，拋出的異常的實(shí)例，默認(rèn)使用SimpleAsyncUncaughtExceptionHandler，拋出的異常不會(huì)被程序捕獲到；
- proxy-target-class，是否要?jiǎng)?chuàng)建CGLIB代理，默認(rèn)是false，也就是創(chuàng)建的是基于Java接口的代理；
- mode，異步調(diào)用的模式，默認(rèn)的異步調(diào)用是通過(guò)Spring AOP來(lái)實(shí)現(xiàn)的，不過(guò)我們可以通過(guò)該屬性指定是否需要使用Aspectj的支持，使用Spring Aop代理時(shí)還可以通過(guò)proxy-target-class屬性指定是否需要強(qiáng)制使用CGLIB做基于Class的代理；該屬性有兩個(gè)選項(xiàng)：
proxy，aspectj；
1.2 task:executor標(biāo)簽
該標(biāo)簽是用于對(duì)任務(wù)執(zhí)行的通用配置，可用于執(zhí)行不同的任務(wù)策略：同步的，異步的，使用線程池的等。通常用于異步調(diào)用，來(lái)簡(jiǎn)單看下屬性：
- id，這個(gè)不多說(shuō)了，對(duì)應(yīng)的executor的實(shí)例名稱(chēng)，通常是executor，也就是ThreadPoolTaskExecutor實(shí)例，一般用于Async異步執(zhí)行的時(shí)候需要配置對(duì)應(yīng)的executor；
- pool-size，線程池中線程的數(shù)量(單個(gè)值或者范圍，如5-10)；如果為10，表示核心線程數(shù)是10，最大線程數(shù)也是10；如果是5-10，表示核心線程數(shù)是5，最大線程數(shù)是10；如果不指定，則默認(rèn)核心線程數(shù)是1，最大線程數(shù)是Integer.MAX_VALUE；最大線程數(shù)只有在隊(duì)列容量不是無(wú)限制的時(shí)候才有用；
- queue-capacity，隊(duì)列容量，如果沒(méi)有指定，默認(rèn)Integer.MAX_VALUE；
- keep-alive，表示超過(guò)核心線程數(shù)的線程 在完成任務(wù)之后，處于空閑狀態(tài)的時(shí)間限制，也就是說(shuō)過(guò)了這段時(shí)間之后，線程會(huì)終止掉，單位是秒；為0會(huì)導(dǎo)致多余的線程在執(zhí)行完任務(wù)后立即終止，而不需要在任務(wù)隊(duì)列中執(zhí)行后續(xù)工作；
- rejection-policy，線程池中的任務(wù)隊(duì)列滿(mǎn)了以后對(duì)于新任務(wù)的處理策略：
ABORT默認(rèn)，拋出異常，然后不執(zhí)行相應(yīng)的任務(wù)；DISCARD不執(zhí)行任務(wù)，也不拋出異常，也就是忽略這個(gè)任務(wù)；DISCARD_OLDEST將隊(duì)列中最舊的那個(gè)任務(wù)丟棄，執(zhí)行新任務(wù)；CALLER_RUNS不在新線程中執(zhí)行任務(wù)，而是強(qiáng)制由調(diào)用者所在的線程來(lái)執(zhí)行；
1.3 task:scheduler標(biāo)簽
該標(biāo)簽很簡(jiǎn)單，配置項(xiàng)不多，是用于定時(shí)任務(wù)相關(guān)的統(tǒng)一的配置，來(lái)看下屬性：
- id，用于定時(shí)調(diào)度任務(wù)的ThreadPoolTaskScheduler的bean的id，一般用于@Scheduled定時(shí)任務(wù)執(zhí)行；
- pool-size，定時(shí)調(diào)度線程池的大小，默認(rèn)是1;
1.4 task:scheduled-tasks和task:scheduled標(biāo)簽
??task:scheduled-tasks標(biāo)簽及其子標(biāo)簽task:scheduled是用于配置具體的定時(shí)任務(wù)，該標(biāo)簽唯一的屬性scheduler指定定時(shí)任務(wù)使用的scheduler實(shí)例，我們來(lái)看下task:scheduled標(biāo)簽的一些屬性：
- ref，所引用的schedule的實(shí)例id；
- method，定時(shí)任務(wù)要調(diào)用的方法的名稱(chēng)；
- cron，cron表達(dá)式，這個(gè)就不多介紹了，網(wǎng)上有許多詳細(xì)的介紹；
- fixed-delay，fixed-rate，initial-delay，這三個(gè)屬性在前篇文章中已經(jīng)詳細(xì)介紹過(guò)了，這里不多介紹了，文章地址[spring注解]Spring相關(guān)注解(四)，然后ctrl + f，搜索
scheduled字符串即可；- trigger，實(shí)現(xiàn)觸發(fā)器接口的bean；
1.5 簡(jiǎn)單總結(jié)
??到這，task標(biāo)簽的配置項(xiàng)已經(jīng)介紹完了，這里的配置其實(shí)是一種半注解半XML的形式，上述配置項(xiàng)配置完之后，我們就可以使用注解Async 和Scheduled來(lái)完成我們的異步調(diào)用和定時(shí)調(diào)度任務(wù)了。簡(jiǎn)單貼一下我們常用的配置形式：
<task:annotation-driven executor="myExecutor" scheduler="myScheduler"/>
<task:executor id="myExecutor" pool-size="5"/>
<task:scheduler id="myScheduler" pool-size="10"/>
2. 注解形式
2.1 具體實(shí)現(xiàn)
??上面的配置其實(shí)不是完全注解的形式，在上述配置中，我們可以通過(guò)task:scheduled標(biāo)簽來(lái)執(zhí)行定時(shí)任務(wù)，也可以通過(guò)注解@Scheduled來(lái)執(zhí)行定時(shí)任務(wù)。而這里，我們來(lái)看一下完全使用注解的形式：
- 在定時(shí)任務(wù)對(duì)象上添加兩個(gè)用于開(kāi)關(guān)的注解：
@EnableScheduling(開(kāi)啟定時(shí)調(diào)度任務(wù))，@EnableAsync(開(kāi)啟異步執(zhí)行)；- 定義用于定時(shí)調(diào)用的schedule實(shí)例和用于異步執(zhí)行的executor實(shí)例，然后在需要調(diào)用的地方使用注解@Scheduled和@Async；
我們來(lái)簡(jiǎn)單看下實(shí)例：
@EnableWebMvc
@EnableScheduling
@EnableAsync
public class SpringConfig extends WebMvcConfigurerAdapter {
@Bean
public TaskScheduler taskScheduler() {
ThreadPoolTaskScheduler taskScheduler = new ThreadPoolTaskScheduler();
taskScheduler.setPoolSize(5);
return taskScheduler;
}
@Bean
public TaskExecutor taskExecutor() {
ThreadPoolTaskExecutor taskExecutor = new ThreadPoolTaskExecutor();
taskExecutor.setMaxPoolSize(12);
taskExecutor.setCorePoolSize(4);
return taskExecutor;
}
}
這里簡(jiǎn)單介紹下TaskExecutor：
TaskExecutor，任務(wù)執(zhí)行接口，可用于執(zhí)行不同的任務(wù)策略：同步的，異步的，使用線程池的等；TaskExecutor和java.util.concurrent.Executor接口是相同的，實(shí)際上，它的存在主要是為了在使用線程池的時(shí)候，將對(duì)Java5的依賴(lài)抽象出來(lái)；該接口只有一個(gè)execute(Runnable task)方法，它根據(jù)線程池的語(yǔ)義和配置，來(lái)接受一個(gè)執(zhí)行任務(wù)。
而針對(duì)執(zhí)行任務(wù)的@Scheduled和@Async注解，在前文也已經(jīng)介紹過(guò)了，這里就不再多介紹了，只簡(jiǎn)單說(shuō)下@Async：
Async 注解用于類(lèi)或者方法，用于標(biāo)識(shí)某個(gè)方法或某個(gè)類(lèi)的所有方法都是異步執(zhí)行的，方法被調(diào)用的時(shí)候，會(huì)在新線程中執(zhí)行，而調(diào)用它的方法會(huì)在原來(lái)的線程中執(zhí)行；
2.2 其他說(shuō)明
- TaskExecutor的實(shí)現(xiàn)類(lèi)有許多，比如
SimpleAsyncTaskExecutor，SyncTaskExecutor，ConcurrentTaskExecutor，SimpleThreadPoolTaskExecutor，ThreadPoolTaskExecutor等，而這里最常用的就是基于線程池的實(shí)現(xiàn)ThreadPoolTaskExecutor，有興趣的可以看下它的常用參數(shù)，都很簡(jiǎn)單這里就不多說(shuō)了，如果要了解更多，可以參考后面給出的官方文檔地址。
- @Async注解標(biāo)識(shí)的方法默認(rèn)會(huì)被<task:annotation-driven/>指定的TaskExecutor執(zhí)行，如果需要針對(duì)某個(gè)特定的異步執(zhí)行使用一個(gè)特定的TaskExecutor，則可以通過(guò)@Async的value屬性指定需要使用的TaskExecutor對(duì)應(yīng)的bean名稱(chēng)；至于該注解的其他屬性，這里就不多說(shuō)了。
2.3 注意事項(xiàng)
??使用@Async注解標(biāo)識(shí)的方法進(jìn)行異步調(diào)用是通過(guò)Spring AOP來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所以@Async注解的方法必須是public方法，且必須是外部調(diào)用。這點(diǎn)其實(shí)和Transactional注解是類(lèi)似的，也就是在同一個(gè)類(lèi)中，一個(gè)方法調(diào)用另一個(gè)有注解的方法，注解是不會(huì)生效的。
3. Spring Task的集群?jiǎn)栴}
??使用Spring的注解@Scheduled可以很方便的執(zhí)行一個(gè)定時(shí)任務(wù)，單臺(tái)服務(wù)器下是沒(méi)有問(wèn)題的，如果在多臺(tái)服務(wù)器做負(fù)載均衡的情況下，有可能會(huì)出現(xiàn)定時(shí)任務(wù)的重復(fù)執(zhí)行的問(wèn)題，因?yàn)榧旱母髋_(tái)服務(wù)器之間數(shù)據(jù)是不會(huì)共享的，每臺(tái)服務(wù)器上的任務(wù)都會(huì)按時(shí)執(zhí)行。這種情況其實(shí)就是集群環(huán)境下的狀態(tài)同步問(wèn)題，針對(duì)這種情況，我們需要考慮的就是如何保證在同一時(shí)刻只有一個(gè)任務(wù)在執(zhí)行。
3.1 借助數(shù)據(jù)庫(kù)Mysql來(lái)實(shí)現(xiàn)
??由于數(shù)據(jù)庫(kù)本身的鎖機(jī)制，我們可以借助數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，其實(shí)也就是說(shuō)兩個(gè)任務(wù)同時(shí)操作表里的一條記錄，只有一條能操作成功，我們可以借助數(shù)據(jù)庫(kù)排他鎖的這個(gè)特性來(lái)實(shí)現(xiàn)。
當(dāng)然這種情況有一些問(wèn)題需要考慮，比如說(shuō)某臺(tái)服務(wù)器掛了數(shù)據(jù)庫(kù)鎖的釋放，表中記錄狀態(tài)的維護(hù)等。
3.2 基于redis實(shí)現(xiàn)
??其實(shí)這個(gè)問(wèn)題就是一個(gè)任務(wù)互斥的問(wèn)題，如果學(xué)過(guò)操作系統(tǒng)的話(huà)，就很好理解，就是操作系統(tǒng)中所謂的PV操作，也就是說(shuō)，聲明一個(gè)分布式互斥鎖，一臺(tái)服務(wù)器獲得鎖后，改變鎖狀態(tài)，然后執(zhí)行任務(wù)，任務(wù)完成還原狀態(tài)；另一臺(tái)服務(wù)器獲取鎖，如果是鎖定狀態(tài)，說(shuō)明正在有其他服務(wù)器執(zhí)行，不執(zhí)行任何操作，直接結(jié)束。
- 我們可以借助Redis的原子特性，使用遞增遞減方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，如果使用jedis來(lái)操作的話(huà)，使用incr和decr來(lái)實(shí)現(xiàn)；
- 無(wú)論任務(wù)是否執(zhí)行成功，一定要記得執(zhí)行狀態(tài)的還原，也就是鎖失效狀態(tài)，這種可以通過(guò)指定超時(shí)時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)；同樣，如果服務(wù)器重啟，記得重置該鎖的狀態(tài)；
- 超時(shí)時(shí)間的設(shè)置不要大于兩次任務(wù)間隔的時(shí)間；
簡(jiǎn)單寫(xiě)下代碼：
String cacheKeyPV = ...;
@PostConstruct
public void init() {
// 封裝方法，設(shè)置超時(shí)時(shí)間等
jedis.incr(cacheKeyPV);
}
try {
//P：設(shè)置為1
// 借助jedis的expire等方法簡(jiǎn)單封裝一下incr
long resources = jedis.incr(cacheKeyPV,10, CacheTimeUnit.SECOND);
if(resources == 1) {
// 執(zhí)行操作
}
} catch (Exception e) {
// exception
} finally {
try {
//V：重新設(shè)置為0
jedis.decr(cacheKeyPV) ;
} catch (Exception e) {
// catch
}
}
3.3 Quartz框架
??Quartz框架是一個(gè)優(yōu)秀的框架，功能十分強(qiáng)大，支持集群環(huán)境下的任務(wù)調(diào)度，但功能有點(diǎn)復(fù)雜，對(duì)于一些常規(guī)的簡(jiǎn)單的項(xiàng)目，是不建議使用的，如果有興趣的，可以了解下。
3.4 借助一些開(kāi)源的分布式任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)
??目前，市面上有許多開(kāi)源的分布式的任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)，比如說(shuō)LTS，Elastic-Job，Uncode-Schedule等，如果需要了解更多，可以參考：https://my.oschina.net/editorial-story/blog/883856
參考地址：
官方文檔：Spring4.3.15.Release-docs-html-scheduling
官方文檔的中文翻譯可參考簡(jiǎn)書(shū)的一篇文章：http://www.itdecent.cn/p/69e44b93bb47
Spring API地址：https://docs.spring.io/spring/docs/
其他參考自：在同一個(gè)類(lèi)中，一個(gè)方法調(diào)用另外一個(gè)有注解方法失敗的原因
另外，剛興趣的童鞋可以再去看下操作系統(tǒng)的PV操作，這個(gè)很有意思的。
