【任务调度】Spring 的动态定时任务之 ScheduledTaskRegistrar（解决方案一）

前言

​ 在做SpringBoot项目的过程中，有时客户会提出按照指定时间执行一次业务的需求。

​ 如果客户需要改动业务的执行时间，即动态地调整定时任务的执行时间，那么可以采用SpringBoot自带的ScheduledTaskRegistrar类作为解决方案来实现。

​ 在单一使用ScheduledTaskRegistrar类解决定时任务问题的时候，可能会达不到预期的动态调整定时任务的效果。

​ 如果灵活配合使用对应的工具类（ThreadPoolTaskScheduler类），则可以方便地对动态调整定时任务进行管理。

​ 本文会从问题出发，详细介绍ScheduledTaskRegistrar类是如何解决动态调整定时任务的思路，并给出关键的代码示例，帮助大家快速地上手学习。

目录

目录

• • 前言
• 目录
  • 一、问题背景
  • 二、痛点所在
  • 三、解决思路
  • 四、代码示例
  • 五、文章小结

一、问题背景

• 在指定的某一时刻执行业务；

• 可以手动地更改执行时间。

  ​ 在实际项目中，很少会有傻瓜式地去指定某一时间就触发某个业务的场景，执行业务的时间不是一成不变的，而是动态地随着客户所指定的时间进行调整的。

二、痛点所在

如果单一地使用SpringBoot自带的ScheduledTaskRegistrar去实现，那么可能会有以下问题：

1. 只能按照指定的时间去执行，更改执行时间需要重启服务；
2. 无法删除该定时任务，或者删除后无法再启动新的定时任务。
3. 业务逻辑与触发器的代码耦合度太高，无法将业务代码从ScheduledTaskRegistrar类中抽离出去。

/**
 * @author Created by zhuzqc on 2023/1/30 15:28
 */
@Slf4j
@Component
@EnableScheduling
public class ScheduleTaskDemo implements SchedulingConfigurer {

    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());

    @Override
    public void configureTasks(ScheduledTaskRegistrar taskRegistrar) {

        //Runnable线程注册任务
        Runnable taskOne = () -> {
            //需要执行的业务逻辑，一般会在这里封装好
            logger.info("----------业务执行结束----------");
        };
        //任务的触发时间，一般使用 cron 表达式
        Trigger triggerOne = triggerContext -> {
            Date nextExecTime = null;
            try {
                // 此处指定 cron 表达式
                String cron = "0 00 12 ? * *";
                if (StringUtils.isBlank(cron)) {
                    // 提示参数为空
                    logger.info("trigger定时器的 cron 参数为空！");
                    // 如果为空则赋默认值，每天中午12点
                    cron = "0 00 12 ? * *";
                }
                logger.info("---------->定时任务执行中<---------");
                CronTrigger cronTrigger = new CronTrigger(cron);
                nextExecTime = cronTrigger.nextExecutionTime(triggerContext);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
                log.info(e.getMessage());
            }
            return nextExecTime;
        };
        taskRegistrar.addTriggerTask(taskOne, triggerOne);
    }
}

​ 上述代码只能实现在指定的时间去触发定时任务，无法对 cron 表达式进行更改，如果更改则需要重新启动服务，非常地“傻瓜”。

​ 而在实际的编码过程中，业务逻辑代码需要单独地剥离开（解耦），如何做到业务逻辑代码和触发器代码都能访问到外部业务数据，是设计过程中需要考虑到的关键。

三、解决思路

//TODO:如果要在此处将业务逻辑和时间触发器进行捆绑，那么在这个实现类中无法获取到来自该类外部的业务数据；
//TODO:要解决这样的问题，就要找到一个办法：既能将两者抽离，又能实现灵活触发定时任务。

​ 在这里介绍一个名为ThreadPoolTaskScheduler类，通过源码得知，该类实现了SchedulingTaskExecutor和TaskScheduler接口。

​ 该类中schedule(Runnable task, Trigger trigger)方法，通过分别传入线程任务（业务逻辑）和Trigger触发器对象作为参数，支持动态创建指定 cron 表达式的定时任务。

​ 该方法源码如下：

 	@Override
	@Nullable
	public ScheduledFuture<?> schedule(Runnable task, Trigger trigger) {
		ScheduledExecutorService executor = getScheduledExecutor();
		try {
			ErrorHandler errorHandler = this.errorHandler;
			if (errorHandler == null) {
				errorHandler = TaskUtils.getDefaultErrorHandler(true);
			}
			return new ReschedulingRunnable(task, trigger, this.clock, executor, errorHandler).schedule();
		}
		catch (RejectedExecutionException ex) {
			throw new TaskRejectedException("Executor [" + executor + "] did not accept task: " + task, ex);
		}
	}

以下部分是对该方法的具体使用，核心思路如下 ：

1. 实例化ThreadPoolTaskScheduler类对象；
2. 实例化ScheduledFuture类对象，用于初始化调用schedule()后的值。
3. 将携带有Runnable和Trigger的ScheduledFuture类对象作为Map的value进行装配。
4. 根据Map的key对定时任务进行管理，达到添加和删除的目的。

四、代码示例

代码示例分为两部分：

第一部分是关于ThreadPoolTaskScheduler类和schedule()方法的使用；

/**
 * @author @author Created by zhuzqc on 2023/1/30 15:39
 * 任务线程池管理工具
 */
public class TaskSchedulerUtil {

    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(TaskSchedulerUtil.class);

    /**
     * 线程调度工具对象，作为该类的成员变量
     */
    private static ThreadPoolTaskScheduler threadPoolTaskScheduler = new ThreadPoolTaskScheduler();

    /**
     *初始化 map 对象，装配 schedule 方法的返回对象为 value 值
     */
    private static Map<String, ScheduledFuture<?>> scheduledFutureMap = new HashMap<String, ScheduledFuture<?>>();

    static {
        threadPoolTaskScheduler.initialize();
    }

    /**
     * 将Runnable对象和Trigger对象作为参数传入该静态方法
     * @param runnable
     * @param trigger
     * @param 定时任务id
     */
    public static void put(Runnable runnable, Trigger trigger, String id) {
        // 将携带有Runnable和Trigger的ScheduledFuture类对象作为 Map 的 value 进行装配
        ScheduledFuture<?> scheduledFuture = threadPoolTaskScheduler.schedule(runnable, trigger);
        // 放入 Map 中作为 value
        scheduledFutureMap.put(id, scheduledFuture);
        logger.info("---添加定时任务--->" + id);
    }

    /**
     * 通过上述 put 方法的参数id（定时任务id）标识，将定时任务移除出 map
     * @param id
     */
    public static void delete(String id) {
        ScheduledFuture<?> scheduledFuture = scheduledFutureMap.get(id);
        // 条件判断
        if (scheduledFuture ! = null && scheduledFuture.isCancelled()) {
            scheduledFuture.cancel(true);
        }
        scheduledFutureMap.remove(id);
        logger.info("---取消定时任务--->" + id);
    }
}

第二部分是关于结合实际业务，引入实际业务数据的代码demo。

/**
 * @author Created by zhuzqc on 2023/1/30 15:58
 */
@Slf4j
@Component
@EnableScheduling
public class TaskScheduleDemo{

    @Resource
    private AAAMapper aaaMapper;
    @Resource
    private BBBService bbbService;

    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());

    // 引入外部的业务数据对象
    public void putHiredTask(CCCEntity cccEntity){
        //TODO: 将业务线程和定时触发器交由线程池工具管理：创建业务线程对象，并对属性赋初始化值（有参构造）
        TaskSchedulerUtil.put(new TaskThreadDemo(cccEntity,aaaMapper,bbbService), new Trigger() {
            @Override
            public Date nextExecutionTime(TriggerContext triggerContext) {
                //获取定时触发器，这里可以获取页面的更新记录，实现定时间隔的动态调整
                Date nextExecTime = TaskTransUtils.StringToDateTime(cccEntity.getSendTime());
                //cron 表达式转换工具类
                String cron = TaskTransUtils.getDateCronTime(nextExecTime);
                try {
                    if (StringUtils.isBlank(cron)) {
                        // 提示参数为空
                        logger.info("trackScheduler定时器的 cron 参数为空！");
                        // 如果为空则赋默认值，每天早上9：00
                        cron = "0 00 09 ? * *";
                    }
                    logger.info("-------定时任务执行中：" + cron + "--------");
                    CronTrigger cronTrigger = new CronTrigger(cron);
                    nextExecTime = cronTrigger.nextExecutionTime(triggerContext);
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                    log.info(e.getMessage());
                }
                return nextExecTime;
            }
        },"该定时任务的id");
    }
}

五、文章小结

动态定时任务的总结如下：

1. 单一使用ScheduledTaskRegistrar类，无法达到预期动态调整定时任务的效果；
2. 实际的开发场景中，需要业务逻辑代码和触发器代码都能访问到外部业务数据；
3. 配合ThreadPoolTaskScheduler类和该类中的schedule()方法可以达到动态调整定时任务的效果。

如果大家有遇到这样类似的问题，并且为此感到困惑时，希望以上文章的介绍可以帮助到大家。

最后，欢迎大家的指正和交流！