[开源内卷] .NET 定时任务 -- FreeScheduler 支持 cron、持久化、可变定时设置

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前言

卷了，卷了，卷了，最近太卷。。。这篇文章写了好几天了，由于同类型文章太多，排期到今天发布。实在不想卷，得罪了！各位定时任务开源大佬们！

.NET 定时组件生态实在太强大了，写下此文只希望能供大家多一个选择，不想重复造轮子，实在是事出有因。

高中读书那会，盛大传奇是最火爆的网络游戏，我和我的同学们都对它有过沉迷，甚至到上班几年之后，对它仍然有一种莫名的情怀。

干我们这行忙的时候要加班，闲的时候也很闲，在我曾经很闲的一份工作里，为了情怀去研究了传奇sf引擎，在简洁的脚本代码里我发现了一个宝藏：活动定时任务。除了以秒单位定时触发，还可以设置每月某天、每周某天、每天某时间，在 .net framework 3.0 普遍还在使用 Timer 的年代，我一下子被惊艳到了，于是利用 Timer 仿着功能自己实现了一版 .NET 定时任务功能类。

一开始只是一个类直接放进项目内使用，从未发布过 nuget 版本。打从 2016 年接触 .net core 以来，励志为开源生涯添砖加瓦，这才有了正式发布的念头。我曾经维护过 csredis（因原作者不维护所以发布为 CSRedisCore），呕心沥血从零到一开源 FreeSql，重构 RedisClient 发布的 FreeRedis，聊天架构 IMCore。。。等等。

因 FreeSql 使用需求编写了有趣的开源组件 IdleBus，写完后发现它的特点还蛮适合用来扩展定时任务，于时重构了一个版本命名 IdleScheduler，在 2020 年发布开源，前不久已正式改名为 FreeScheduler。

经历了十几年的使用需求和改造进化，实在是"食之无味，弃之可惜"。还是供大家多一个选择吧！

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主要优势

FreeScheduler 轻量化定时任务调度，支持临时的延时任务和重复循环任务(可持久化)，可按秒，每天/每周/每月固定时间，自定义间隔执行（CRON表达式），支持 .NET Framework 4.0，.NETCore2.1 +，Xamrin、MAUI 等平台 运行环境。

特色功能之一：FreeScheduler 支持一个任务设置 [5,5,30,30,60] 不同的定时间隔，任何一次成功都可结束整个任务。

scheduler.AddTask("比武大会", "json", new [] { 5, 5, 30, 30, 60 });

class MyTaskHandler : FreeScheduler.TaskHandlers.TestHandler
{
    public override void OnExecuting(Scheduler scheduler, TaskInfo task)
    {
        Console.WriteLine($"[{DateTime.Now.ToString("HH:mm:ss.fff")}] {task.Topic} 被执行");
        if (task.Topic == "比武大会")
        {
            try
            {
                //todo..
                //任何一次不报错，强制使任务完成
                task.Status = TaskStatus.Completed;
            }
            finaly
            {
            }
        }
    }
}

轻量化解释：了解 FreeRedis、FreeSql、csredis 的人都知道，我们发布的开源项目是绿色著称，零依赖发布后只有一个DLL，不会造成使用者项目依赖冲突，支持 .NET 4.0 堪称屎山项目的救星。现在还有很多.NET FX4.0 的项目，这些项目因历史遗留原因或硬件限制，不能更换 .NET Core 版本。因此这些项目很难使用到现有的开源库，不能使用可靠的开源库，那么很多时候都要自行实现，在堆积代码的同时，项目也有可能越来越乱，代码越来越渣，项目逐渐变得不稳定。

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快速开始

开源地址：https://github.com/2881099/FreeScheduler

演示代码：https://github.com/2881099/FreeScheduler/blob/master/Examples/Examples_FreeScheduler_WinformNet40/Form1.cs

dotnet add package FreeScheduler

或者

Install-Package FreeScheduler

public static Scheduler scheduler = new Scheduler(new MyTaskHandler()); //单例模式，尽量保证只创建一次

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临时任务

临时任务属于内存任务，不可持久化。

void Callback()
{
    Console.WriteLine("时间到了");
    scheduler.AddTempTask(TimeSpan.FromSeconds(10), Callback); //设置下一次定时
}
scheduler.AddTempTask(TimeSpan.FromSeconds(10), Callback);

//如果是一次性任务，可以这样写：
scheduler.AddTempTask(TimeSpan.FromSeconds(10), () =>
{
    Console.WriteLine("时间到了");
});

Method	说明
string AddTempTask(TimeSpan, Action)	创建临时的延时任务，返回 id
bool RemoveTempTask(string id)	删除任务(临时任务)
bool ExistsTempTask(string id)	判断任务是否存在(临时任务)
int QuantityTempTask	任务数量(临时任务)

本地环境测试 50万 个临时任务，占用内存 383M，全部执行完成耗时 70秒。

• Quartz.net 内存溢出，耗时 50秒
• FluentScheduler 占用内存 1700M，耗时 未知
• HashedWheelTimer 占用内存 213M，耗时 34秒

我尝试过把 FreeScheduler 内核改成 HashedWheelTimer 内存占用更高(600兆)，原因是 FreeScheduler 功能需要占用更多资源。

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循环任务

• 临时任务是一次性触发，触发体是 Action 委托
• 循环任务是周期性重复触发，触发体是 FreeScheduler.ITaskHandler，如上述 MyTestHandler

Method	说明
void ctor(ITaskHandler)	指定任务调度器（单例）
string AddTask(string topic, string body, int round, int seconds)	创建循环定时任务，返回 id
string AddTask(string topic, string body, int[] seconds)	创建每轮间隔不同的定时任务，返回 id
string AddTaskRunOnDay(..)	创建每日循环任务，指定utc时间，返回 id
string AddTaskRunOnWeek(..)	创建每周循环任务，指定utc时间，返回 id
string AddTaskRunOnMonth(..)	创建每月循环任务，指定utc时间，返回 id
string AddTaskCustom(string topic, string body, string expression)	创建自定义任务，返回 id
bool RemoveTask(string id)	删除任务
bool ExistsTask(string id)	判断任务是否存在
bool ResumeTask(string id)	恢复已暂停的任务
bool PauseTask(string id)	暂停正在运行的任务
TaskInfo[] FindTask(lambda)	查询正在运行中的任务
int QuantityTask	任务数量

//每5秒触发，执行N次
var id = scheduler.AddTask("topic1", "body1", round: -1, 5);

//每次 不同的间隔秒数触发，执行6次
var id = scheduler.AddTask("topic1", "body1", new [] { 5, 5, 10, 10, 60, 60 });

//每天 20:00:00 触发，指定utc时间，执行N次
var id = scheduler.AddTaskRunOnDay("topic1", "body1", round: -1, "20:00:00");

//每周一 20:00:00 触发，指定utc时间，执行1次
var id = scheduler.AddTaskRunOnWeek("topic1", "body1", round: 1, "1:20:00:00");

//每月1日 20:00:00 触发，指定utc时间，执行12次
var id = scheduler.AddTaskRunOnMonth("topic1", "body1", round: 12, "1:20:00:00");

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Cron

由于 .NET Cron 组件普遍不支持年，因此 FreeScheduler 默认没有集成，但是很容易扩展实现，如下：

var id = scheduler.AddTaskCustom("topic1", "body1", "0/1 * * * * ? ");

public static Scheduler scheduler = new Scheduler(new MyTaskHandler(), new CronCustomHandler()); //单例模式，尽量保证只创建一次
class CronCustomHandler : FreeScheduler.ITaskIntervalCustomHandler
{
    public TimeSpan? NextDelay(TaskInfo task)
    {
        //利用 cron 功能库解析 task.IntervalArgument 得到下一次执行时间
        //与当前时间相减，得到 TimeSpan，若返回 null 则任务完成
        return TimeSpan.FromSeconds(5);
    }
}

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持久化

FreeScheduler 把任务分为两种类型，临时任务和循环任务，注意临时任务不支持持久化。

当前已支持 数据库或Redis 持久化实现，各有优缺点：

• 数据库，性能低，方便接入任务管理（后台管理系统）
• Redis，性能高，由于分页的特点，接入任务管理功能略难

使用持久化只需要把 Scheduler 构造参数修改，如下：

var fsql = new FreeSql.FreeSqlBuilder()
    .UseConnectionString(FreeSql.DataType.Sqlite, "data source=task.db;max pool size=5")
    .UseAutoSyncStructure(true)
    .UseNoneCommandParameter(true)
    .UseMonitorCommand(cmd => Console.WriteLine($"=========sql: {cmd.CommandText}\r\n"))
    .Build();
Scheduler scheduler = new Scheduler(new MyTaskHandler(fsql));

class MyTaskHandler : FreeScheduler.TaskHandlers.FreeSqlHandler
{
    public MyTaskHandler(IFreeSql fsql) : base(fsql) { }

    public override void OnExecuting(Scheduler scheduler, TaskInfo task)
    {
        Console.WriteLine($"[{DateTime.Now.ToString("HH:mm:ss.fff")}] {task.Topic} 被执行");
    }
}

Redis 持久化请安装：

dotnet add package FreeScheduler.TaskHandlers.FreeRedis

Install-Package FreeScheduler.TaskHandlers.FreeRedis

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管理任务

// 使用 FreeSql 或者 SQL 查询 TaskInfo、TaskLog 两个表进行分页显示
fsql.Select<TaskInfo>().Count(out var total).Page(pageNumber, 30).ToList();
fsql.Select<TaskLog>().Count(out var total).Page(pageNumber, 30).ToList();

//暂停任务
scheduler.PauseTask(id);
//恢复暂停的任务
scheduler.ResumeTask(id);
//删除任务
scheduler.RemoveTask(id);

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性能参考

FreeScheduler	Quartz.net	FluentScheduler	HashedWheelTimer
(500,000 Tasks + 10s)	(500,000 Tasks + 10s)	(500,000 Tasks + 10s)	(500,000 Tasks + 10s)
383M	1700+M	StackOverflow	213M
70563.6066ms	50692.5365ms	未知	33697.8758ms

FluentScheduler 单个 Registry 测试正常，但目测单线程执行(间隔1-10ms)，处理速度不理想

我尝试把 FreeScheduler 内核改成 HashedWheelTimer 内存占用更高(600兆)，结论：FreeScheduler 功能需要占用更多资源

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结束语

.NET 定时任务组件太多了，以至于过去这些年都还没有正式推广过，希望能帮助到有需求的朋友。

开源地址：https://github.com/2881099/FreeScheduler

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作者是什么人？

作者是一个入行 18年的老批，他目前写的.net 开源项目有：

开源项目	描述	开源地址	开源协议
ImCore	聊天系统架构	https://github.com/2881099/im	MIT
FreeRedis	Redis SDK	https://github.com/2881099/FreeRedis	MIT
csredis		https://github.com/2881099/csredis	MIT
FightLandlord	斗DI主网络版	https://github.com/2881099/FightLandlord	学习用途
FreeScheduler	定时任务	https://github.com/2881099/FreeScheduler	MIT
IdleBus	空闲容器	https://github.com/2881099/IdleBus	MIT
FreeSql	ORM	https://github.com/dotnetcore/FreeSql	MIT
FreeSql.Cloud	分布式tcc/saga	https://github.com/2881099/FreeSql.Cloud	MIT
FreeSql.AdminLTE	低代码后台生成	https://github.com/2881099/FreeSql.AdminLTE	MIT
FreeSql.DynamicProxy	动态代理	https://github.com/2881099/FreeSql.DynamicProxy	学习用途

需要的请拿走，这些都是最近几年的开源作品，以前更早写的就不发了。