技術文章 » 介紹java 定時任務最簡單的3種實現方法

介紹java 定時任務最簡單的3種實現方法

2020-12-29 21:00:43
介紹定時任務在實際的開發

推薦（免費）：

日子匆匆穿過我而行，奔向海洋。

定時任務在實際的開發中特別常見，比如電商平臺 30 分鐘後自動取消未支付的訂單，以及凌晨的資料彙總和備份等，都需要藉助定時任務來實現，那麼我們本文就來看一下定時任務最簡單的幾種實現方式。

TOP 1：Timer

Timer 是 JDK 自帶的定時任務執行類，無論任何專案都可以直接使用 Timer 來實現定時任務，所以 Timer 的優點就是使用方便，它的實現程式碼如下：

public class MyTimerTask {
    public static void main(String[] args) {
        // 定義一個任務
        TimerTask timerTask = new TimerTask() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("Run timerTask：" + new Date());
            }
        };
        // 計時器
        Timer timer = new Timer();
        // 新增執行任務（延遲 1s 執行，每 3s 執行一次）
        timer.schedule(timerTask, 1000, 3000);
    }
}

程式執行結果如下：

Run timerTask：Mon Aug 17 21:29:25 CST 2020
Run timerTask：Mon Aug 17 21:29:28 CST 2020
Run timerTask：Mon Aug 17 21:29:31 CST 2020

Timer 缺點分析

Timer 類實現定時任務雖然方便，但在使用時需要注意以下問題。

問題 1：任務執行時間長影響其他任務

當一個任務的執行時間過長時，會影響其他任務的排程，如下程式碼所示：

public class MyTimerTask {
    public static void main(String[] args) {
        // 定義任務 1
        TimerTask timerTask = new TimerTask() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("進入 timerTask 1：" + new Date());
                try {
                    // 休眠 5 秒
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(5);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("Run timerTask 1：" + new Date());
            }
        };
        // 定義任務 2
        TimerTask timerTask2 = new TimerTask() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("Run timerTask 2：" + new Date());
            }
        };
        // 計時器
        Timer timer = new Timer();
        // 新增執行任務（延遲 1s 執行，每 3s 執行一次）
        timer.schedule(timerTask, 1000, 3000);
        timer.schedule(timerTask2, 1000, 3000);
    }
}

程式執行結果如下：

進入 timerTask 1：Mon Aug 17 21:44:08 CST 2020
Run timerTask 1：Mon Aug 17 21:44:13 CST 2020
Run timerTask 2：Mon Aug 17 21:44:13 CST 2020
進入 timerTask 1：Mon Aug 17 21:44:13 CST 2020
Run timerTask 1：Mon Aug 17 21:44:18 CST 2020
進入 timerTask 1：Mon Aug 17 21:44:18 CST 2020
Run timerTask 1：Mon Aug 17 21:44:23 CST 2020
Run timerTask 2：Mon Aug 17 21:44:23 CST 2020
進入 timerTask 1：Mon Aug 17 21:44:23 CST 2020

從上述結果中可以看出，當任務 1 執行時間超過設定的間隔時間時，任務 2 也會延遲執行。 原本任務 1 和任務 2 的執行時間間隔都是 3s，但因為任務 1 執行了 5s，因此任務 2 的執行時間間隔也變成了 10s（和原定時間不符）。

問題 2：任務異常影響其他任務

使用 Timer 類實現定時任務時，當一個任務丟擲異常，其他任務也會終止執行，如下程式碼所示：

public class MyTimerTask {
    public static void main(String[] args) {
        // 定義任務 1
        TimerTask timerTask = new TimerTask() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("進入 timerTask 1：" + new Date());
                // 模擬異常
                int num = 8 / 0;
                System.out.println("Run timerTask 1：" + new Date());
            }
        };
        // 定義任務 2
        TimerTask timerTask2 = new TimerTask() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("Run timerTask 2：" + new Date());
            }
        };
        // 計時器
        Timer timer = new Timer();
        // 新增執行任務（延遲 1s 執行，每 3s 執行一次）
        timer.schedule(timerTask, 1000, 3000);
        timer.schedule(timerTask2, 1000, 3000);
    }
}

程式執行結果如下：

進入 timerTask 1：Mon Aug 17 22:02:37 CST 2020
Exception in thread "Timer-0" java.lang.ArithmeticException: / by zero
    at com.example.MyTimerTask$1.run(MyTimerTask.java:21)
    at java.util.TimerThread.mainLoop(Timer.java:555)
    at java.util.TimerThread.run(Timer.java:505)
Process finished with exit code 0

Timer 小結

Timer 類實現定時任務的優點是方便，因為它是 JDK 自定的定時任務，但缺點是任務如果執行時間太長或者是任務執行異常，會影響其他任務排程，所以在生產環境下建議謹慎使用。

TOP 2：ScheduledExecutorService

ScheduledExecutorService 也是 JDK 1.5 自帶的 API，我們可以使用它來實現定時任務的功能，也就是說 ScheduledExecutorService 可以實現 Timer 類具備的所有功能，並且它可以解決了 Timer 類存在的所有問題。

ScheduledExecutorService 實現定時任務的程式碼範例如下：

public class MyScheduledExecutorService {
    public static void main(String[] args) {
        // 建立任務佇列
        ScheduledExecutorService scheduledExecutorService =
                Executors.newScheduledThreadPool(10); // 10 為執行緒數量
        // 執行任務
        scheduledExecutorService.scheduleAtFixedRate(() -> {
            System.out.println("Run Schedule：" + new Date());
        }, 1, 3, TimeUnit.SECONDS); // 1s 後開始執行，每 3s 執行一次
    }
}

程式執行結果如下：

Run Schedule：Mon Aug 17 21:44:23 CST 2020
Run Schedule：Mon Aug 17 21:44:26 CST 2020
Run Schedule：Mon Aug 17 21:44:29 CST 2020

ScheduledExecutorService 可靠性測試

① 任務超時執行測試

ScheduledExecutorService 可以解決 Timer 任務之間相應影響的缺點，首先我們來測試一個任務執行時間過長，會不會對其他任務造成影響，測試程式碼如下：

public class MyScheduledExecutorService {
    public static void main(String[] args) {
        // 建立任務佇列
        ScheduledExecutorService scheduledExecutorService =
                Executors.newScheduledThreadPool(10);
        // 執行任務 1
        scheduledExecutorService.scheduleAtFixedRate(() -> {
            System.out.println("進入 Schedule：" + new Date());
            try {
                // 休眠 5 秒
                TimeUnit.SECONDS.sleep(5);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("Run Schedule：" + new Date());
        }, 1, 3, TimeUnit.SECONDS); // 1s 後開始執行，每 3s 執行一次
        // 執行任務 2
        scheduledExecutorService.scheduleAtFixedRate(() -> {
            System.out.println("Run Schedule2：" + new Date());
        }, 1, 3, TimeUnit.SECONDS); // 1s 後開始執行，每 3s 執行一次
    }
}

程式執行結果如下：

Run Schedule2：Mon Aug 17 11:27:55 CST 2020
進入 Schedule：Mon Aug 17 11:27:55 CST 2020
Run Schedule2：Mon Aug 17 11:27:58 CST 2020
Run Schedule：Mon Aug 17 11:28:00 CST 2020
進入 Schedule：Mon Aug 17 11:28:00 CST 2020
Run Schedule2：Mon Aug 17 11:28:01 CST 2020
Run Schedule2：Mon Aug 17 11:28:04 CST 2020

從上述結果可以看出，當任務 1 執行時間 5s 超過了執行頻率 3s 時，並沒有影響任務 2 的正常執行，因此使用 ScheduledExecutorService 可以避免任務執行時間過長對其他任務造成的影響。

② 任務異常測試

接下來我們來測試一下 ScheduledExecutorService 在一個任務異常時，是否會對其他任務造成影響，測試程式碼如下：

public class MyScheduledExecutorService {
    public static void main(String[] args) {
        // 建立任務佇列
        ScheduledExecutorService scheduledExecutorService =
                Executors.newScheduledThreadPool(10);
        // 執行任務 1
        scheduledExecutorService.scheduleAtFixedRate(() -> {
            System.out.println("進入 Schedule：" + new Date());
            // 模擬異常
            int num = 8 / 0;
            System.out.println("Run Schedule：" + new Date());
        }, 1, 3, TimeUnit.SECONDS); // 1s 後開始執行，每 3s 執行一次
        // 執行任務 2
        scheduledExecutorService.scheduleAtFixedRate(() -> {
            System.out.println("Run Schedule2：" + new Date());
        }, 1, 3, TimeUnit.SECONDS); // 1s 後開始執行，每 3s 執行一次
    }
}

程式執行結果如下：

進入 Schedule：Mon Aug 17 22:17:37 CST 2020
Run Schedule2：Mon Aug 17 22:17:37 CST 2020
Run Schedule2：Mon Aug 17 22:17:40 CST 2020
Run Schedule2：Mon Aug 17 22:17:43 CST 2020

從上述結果可以看出，當任務 1 出現異常時，並不會影響任務 2 的執行。

ScheduledExecutorService 小結

在單機生產環境下建議使用 ScheduledExecutorService 來執行定時任務，它是 JDK 1.5 之後自帶的 API，因此使用起來也比較方便，並且使用 ScheduledExecutorService 來執行任務，不會造成任務間的相互影響。

TOP 3：Spring Task

如果使用的是 Spring 或 Spring Boot 框架，可以直接使用 Spring Framework 自帶的定時任務，使用上面兩種定時任務的實現方式，很難實現設定了具體時間的定時任務，比如當我們需要每週五來執行某項任務時，但如果使用 Spring Task 就可輕鬆的實現此需求。

以 Spring Boot 為例，實現定時任務只需兩步：

  1. 開啟定時任務；
  2. 新增定時任務。

具體實現步驟如下。

① 開啟定時任務

開啟定時任務只需要在 Spring Boot 的啟動類上宣告 @EnableScheduling 即可，實現程式碼如下：

@SpringBootApplication
@EnableScheduling // 開啟定時任務
public class DemoApplication {
    // do someing
}

② 新增定時任務

定時任務的新增只需要使用 @Scheduled 註解標註即可，如果有多個定時任務可以建立多個 @Scheduled 註解標註的方法，範例程式碼如下：

import org.springframework.scheduling.annotation.Scheduled;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component // 把此類託管給 Spring，不能省略
public class TaskUtils {
    // 新增定時任務
    @Scheduled(cron = "59 59 23 0 0 5") // cron 表示式，每週五 23:59:59 執行
    public void doTask(){
        System.out.println("我是定時任務~");
    }
}

注意：定時任務是自動觸發的無需手動干預，也就是說 Spring Boot 啟動後會自動載入並執行定時任務。

Cron 表示式

Spring Task 的實現需要使用 cron 表示式來宣告執行的頻率和規則，cron 表示式是由 6 位或者 7 位組成的（最後一位可以省略），每位之間以空格分隔，每位從左到右代表的含義如下：
140245b8c0705512c100f7ab5ed5c16.png

其中 * 和 ? 號都表示匹配所有的時間。

266f62a589016d94049715b79efd9c4.png
cron 表示式線上生成地址：https://cron.qqe2.com/

以上就是介紹java 定時任務最簡單的3種實現方法的詳細內容，更多請關注TW511.COM其它相關文章！