Quartz学习笔记1：Quartz概述

Quartz是开源任务调度框架中的翘楚，它提供了强大的 任务调度机制。Quartz允许开发人员灵活的定义触发器的调度时间表，并可对触发器和任务进行关联映射。此外，Quartz提供了调度运行环境的持久化机制，可以保存并恢复调度现场，即使系统因故障关闭，任务调度现场数据并不会丢失。此外，Quartz还提供了组件式的侦听器、各种插件、线程池等功能。

一、Quartz基础结构

        Quartz对任务调度的领域问题进行了高度抽象，提出了调度器、任务和触发器这3个核心的概念，并在org.quartz通过接口和类的核心概念进行描述。

         1)Job：是一个接口，只有一个方法void execute(JobExecutionContext   context) ，开发者实现该接口定义需要执行的任务，JobExecutionContext类提供了调度上下文的各种信息。Job运行时的信息保存在JobDataMap实例中。

         2)JobDetail：Quartz在每次执行Job时，都重新创建一个Job实例，所以它不是直接接受一个Job的实例，而是接收一个Job实现类，以便运行时通过newInstance()的反射调用的机制实例化Job。因此需要通过一个类来描述Job的实现类及其他相关的静态信息，如Job名称、描述、关联监听器等信息，JobDetail承担了这一角色。通过该类的构造函数可以更具体地了解它的功用：JobDetail(java.lang.String
name,java.lang.String group,java.lang.Class   jobClass)，该构造函数要求指定Job的实现类，以及任务在Scheduler中的组名和Job名称。 

        3)Trigger：是一个类，描述触发Job执行的时间触发规则。主要有SimpleTrigger和CronTrigger这两个子类。当仅需要触发一次或者以固定间隔周期性执行，SimplegTrigger是最适合的选择；而CronTrigger则可以通过Cron表达式定义出各种复杂的调度方案：如每天早晨9:00执行，每周一、周三、周五下午5:00执行等。

        4)Calendar：org.quartz.Calendar和java.util.Calendar不同，它是一些日历特定时间点的集合(可以简单地将org.quartz.Calendar看作java.util.Calendar的集合------java.util.Calendar代表一个日历时间点，无特殊说明后面的Calendar即指org.quartz.Calendar).一个Trigger可以和多个Calendar关联，以便排除或包含某些时间点。假设，我们安排每周星期一早上10:00执行任务，但是如果碰到法定的节日，任务则不执行，这时就需要在Trigger触发机制的基础上使用Calendar进行定点排除。针对不同的时间段类型，Quartz在org.quartz.impl.calendar包下提供了若干个Calendar的实现类，如AnnualCalendar、MonthlyCalendar、WeekleyCalendar分别针对每年、每月和每周进行定义。

        5)Scheduler：代表一个Quartz的独立运行容器，Trigger和JobDetail可以注册到Scheduler中，两者在Scheduler中拥有各自的组及名称。组及名称是Scheduler查找定位容器中某一对象的依据，Trigger的组及名称的组合必须唯一，JobDetail的组和名称的组合也必须唯一(但可以和Trigger的组和名称相同，因为它们是不同类型的，处在不同的集合中)。Scheduler定义了多个接口方法，允许外部通过组及名称访问和控制容器中的Trigger和JobDetail。Scheduler可以将Trigger绑定到某一JobDetail中，这样当Trigger被触发时，对应的Job就被执行。一个Job可以对应多个Trigger，但一个Trigger只能对应一个Job.
可以通过SchedulerFactory创建一个Scheduler实例。Scheduler拥有一个SchedulerContext，保存着Scheduler上下文信息，可以对照你熟悉的ServletContext来理解SchedulerContext。Job和Trigger都可以访问SchedulerContext内的信息。SchedulerContext内部通过个Map，以键值对的方式维护这些上下文数据，SchedulerContext为保存和获取数据提供了多个put()和getXxx方法。可以通过Scheduler#getContext()获取对应的SchedulerContext实例。

       6)ThreadPool：Scheduler使用一个线程池作为任务运行的基础设施，任务通过共享线程池中的线程提高运行效率。

二、有状态的任务和无状态的任务

        Job有一个StatefulJob子接口，代表有状态的任务，该接口是一个没有方法的标签接口，其目的就是让Quartz知道任务的类型，以便采取不同的执行方案。无状态任务在执行时拥有自己的JobDataMap复制，对JobDataMap的更改不会影响下次的执行。而有状态的任务共享一个JobDataMap实例，每次任务执行时对JobDataMap所做的更改会保存下来，后面的执行可以看到这个更改，即每次执行任务后都会对后面的执行发生影响。

        正因为这个原因，无状态的Job可以并发执行，而有状态的StatefulJob不能并发执行，这意味着如果前次的StatefulJob还没有执行完毕，下一次的任务将阻塞等待，直到前次任务执行完毕。有状态任务比无状态任务需要考虑更多的因素，程序往往更复杂，因此除非必要，应尽量避免使用有状态的Job.

        如果Quartz使用了数据库持久化任务调度信息，无状态的JobDataMap仅会在Scheduler注册任务时保存一次，而有状态任务对应的JobDataMap在每次执行任务后都会进行保存。

        Trigger自身也可以拥有一个JobDataMap,期关联的JobDataMap可以通过JobExecutionContext#getTrigger().getJobDataMap获取。不管有状态还是无状态的任务，在任务执行期间对Trigger的JobDataMao所做的更改都不会进行持久化，即不会对下次任务的执行产生影响。

        Quartz拥有完善的事件和监听体系，大部分组件都拥有事件、如任务执行前事件、任务执行后事件、触发器触发前事件、触发后事件、调度器开始事件、关闭事件等，可以注册相应的监听器处理感兴趣的事件。

       下图描述了Scheduler的内部组件结构，SchedulerContext提供Scheduler全局可见的上下文信息，每一个任务都对应一个JobDataMap，虚线表达的JobDataMap表示对应有状态的任务：

                                                           

一个Scheduler可以拥有多个Trigger和多个JobDetail，它们可以分到不同的组中。注册Trigger和JobDetail时，如果不显示指定所属的组，Scheduler将放入到默认组中，默认组的组名为Scheduler.DEFAULT_GROUP。组名和名称组成了对象的全名。同一类型对象(即Job或Trigger)的全名不能相同。

Scheduler本身就是一个容器，它维护者Quartz的各种组件并实施调度的规则。Scheduler还拥有一个线程池，线程池为任务提供执行线程-----这比执行任务时简单的创建一个新线程要拥有更高的效率，同时通过共享机制减少资源的占用。通过线程池组件的支持，对于繁忙度高、压力大的任务调度，Quartz可以提供良好的伸缩性。

注：Quartz完整下载包examples目录下拥有10多个实例，它们是快速掌握Quartz应用很好的实例.