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Spring定时任务高级使用篇

前面一篇博文 《Spring之定时任务基本使用篇》 介绍了Spring环境下，定时任务的简单使用姿势，也留了一些问题，这一篇则希望能针对这些问题给个答案

I. 定时任务进阶篇

1. 问题小结

前面一篇博文，抛出了下面的几个问题，接下来则围绕问题进行分析

• 一个项目中有多个定时任务时，他们是并行执行的还是串行执行的？
• 如果默认是串行的
  • 那么有相同的crond表达式的定时任务之间，有先后顺序么？
  • 某个任务的阻塞是否会影响后面的任务？
  • 如果需要他们并行执行，可以怎么做？
• 如果是并发执行的
  • 是新创建线程还是采用线程池来复用呢？
  • 在并发执行时，假设有个每秒执行一次的任务，但是它执行一次消耗的时间大于1s时，这个任务的表现时怎样的呢？不断地新增线程来执行还是等执行完毕之后再执行下一次的呢?

2. 多定时任务的串并行分析

如何确认一个项目中的多个定时任务是串行执行还是并发执行呢？要想验证这个功能，最好的法子就是写个testcase，比如定义两个定时任务，在其中一个任务中写个死循环，看另外一个任务是否会正常执行

@Scheduled(cron = "0/1 * * * * ?")
public void sc1() throws InterruptedException {
    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " | sc1 " + System.currentTimeMillis());
    while (true) {
        Thread.sleep(5000);
    }
}

@Scheduled(cron = "0/1 * * * * ?")
public void sc2() {
    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " | sc2 " + System.currentTimeMillis());
}

首先我们分析的是 sc1和sc2这两个任务的执行是串行还是并行的，暂时先不考虑 sc1 调用时阻塞，下一秒是否是开新的线程再调用sc1

• 若串行：则sc1打印一次，sc2可能打印0或者1次
• 若并行：sc1打印一次，sc2打印n多次

实际运行，GIF图演示如下

sch01.gif

上图的结果，印证了默认的情况下，多个定时任务时串行执行的；如果一个任务出现阻塞，其他的任务都会受到影响

3. 定时任务执行的优先级

既然是顺序执行的，那么优先级怎么定？每次都是固定的，还是随机的呢？

要验证上面的方法，也容易，同样两个任务，看他们的输出是否会乱掉，如果每次都是任务1打印完再打印任务2，那就是固定优先级的；否则每次调度时，顺序不好说

测试代码如下

@Scheduled(cron = "0/1 * * * * ?")
public void sc1()  {
    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " | sc1 " + System.currentTimeMillis());
}

@Scheduled(cron = "0/1 * * * * ?")
public void sc2() {
    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " | sc2 " + System.currentTimeMillis());
}

实测结果如下

sch02.jpg

从输出得出结论：顺序是串掉的，并没有表现出明显的优先级关系

4. 并行调度

接下来的问题就是我希望这些任务可以并发执行，可以实现么？

当然是可以，用起来也比较简单，首先是在Application上添加注解@EnableAsync，开启异步调用，然后再计划任务上加上@Async注解即可，一个简单的demo如下

@EnableAsync
@EnableScheduling
@SpringBootApplication
public class QuickMediaApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(QuickMediaApplication.class, args);
    }

    @Scheduled(cron = "0/1 * * * * ?")
    @Async
    public void sc1()  {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " | sc1 " + System.currentTimeMillis());
    }
}

上面执行之后，查看输出（异步调度时，理论上线程名应该不一样)

sch03.jpg

从上面的输出，可以简单的推理，每次调度上面的任务都是新开了一个线程来做的，所以如果在定时任务中写了死循环，是否会导致无限线程，最后整个进程崩掉？

额外提一句，linux系统下单进程的线程数是有上线的，查看命令为：

ulimit -u

在测试之前，先看下上面的正常任务执行，如下面的动图，线程数并没有夸张的长法

sch04.gif

接下来换成死循环的调度方式，实际测试如下，线程数蹭蹭的上涨

sch05.gif

所以使用默认的异步调用方式，并不是一个好注意，说不准就被玩死了自己都不知道，那么可以用自己的线程池来管理这些异步任务么？

5. 自定义线程池

用自定义的线程池来取代默认线程管理方式，无疑是一个更加安全和灵活的方式，使用起来也并不麻烦，和平常创建线程池的套路没什么区别，要在Spring生态中使用，就把它搞成bean即可

直接借助Spring的线程池ThreadPoolTaskExecutor

@Bean
public AsyncTaskExecutor asyncTaskExecutor() {
    ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
    executor.setThreadNamePrefix("yhh-schedule-");
    executor.setMaxPoolSize(10);
    executor.setCorePoolSize(3);
    executor.setQueueCapacity(0);
    executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
    return executor;
}

@Scheduled(cron = "0/1 * * * * ?")
@Async
public void sc1() throws InterruptedException {
    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " | sc1 " + System.currentTimeMillis());
    while (true) {
        Thread.sleep(1000 * 5);
    }
}

实际演示的结果如下，最多10个线程，再提交的任务直接丢弃

sch06.gif

简单说一下，用自定义线程池的好处:

• 合理的分配线程池参数
• 拒绝策略的选择也比较有意思（可以按照自己的想法来处理"负载"的任务）
• 线程池命名，对于以后问题排查，会有很大的帮助

6. 小结

本来这篇博文在昨天即8月2号就应该写完的，结果晚上生产环境下除了点问题，解决线上故障之后就比较晚了，留到了今天，哎，拖延症也是要不得。。。

下面小结Spring中定时任务的几个知识点

• 默认所有的定时任务都是串行调度的，一个线程，且即便crond完全相同的两个任务先后顺序也没法保证（具体原因需要源码分析，看下这块是怎么支持）
• 使用@Async注解可以使定时任务异步调度；但是需要开启配置，在启动类上添加 @EnableAsync 注解
• 开启并发执行时，推荐用自定义的线程池来替代默认的，理由见上面

II. 其他

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• 《Spring之定时任务基本使用篇》

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