spring任务调度--JDK Timer详解

概述

在JDK 1.3以后的版本中，Java通过java.util.Timer和java.util.TimerTask这两个类提供了简单的任务调度的功能，我们称之为JDK Timer。

JDK Timer允许按照固定频率重复执行某项任务，这比直接通过编写底层线程程序进行任务调度要轻松许多，但是对于诸如“在每周一10:00执行任务”这种日历相关的任务调度需求来说，JDK Timer就难以应付了。

此外，JDK Timer只适合对执行时间非常短的任务进行调度，因为在Timer中所有TimerTask都在同一背景线程中执行，长时间的任务会严重影响到Timer的调度工作。

了解Timer和TimerTask

TimerTask代表一个需要多次执行的任务，它实现了Runnable接口，可以在run()方法中定义任务逻辑。而Timer负责制定调度规则并负责调度TimerTask。

TimerTask

TimerTask相当于Quartz中Job，代表一个被调度的任务。两者最主要区别在于：每当执行任务时，Quartz都会创建一个Job实例，而JDK Timer则使用相同的TimerTask实例。所以如果TimerTask类中拥有状态，则这些状态对于后面的执行是可见的，从这点上来说，TimerTask更象是StatefulJob而非Job。TimerTask实现了Runnable接口，是一个抽象类，它只有以下3个方法：

abstract void run()：子类覆盖这个方法并定义任务运行的逻辑，每次执行任务时，run()方法被执行一次；

boolean cancel()：取消任务。如果任务被安排运行一次且任务未执行时，任务将永远不会运行；如果任务被安排执行多次，调用该方法后，将取消后面的执行安排；

long scheduledExecutionTime()：返回此任务最近实际执行的安排执行时间。如果在任务执行过程中调用此方法，则返回值此次执行对应的安排执行时间（一个任务的实现执行时间和安排的计划执行时间并不一致）。该方法一般在run()方法内调用，你可以通过该方法判断本次执行的时间点是否过晚，并据此决定是否要取消本次的运行。该方法一般在固定频率执行时使用才会有意义。

Timer

Timer只能以这样的方式对任务进行调度：在延迟一段时间或在指定时间点后运行一次任务或周期性的运行任务。实际上，Timer内部使用Object#wait(long time)进行任务的时间调度，这种机制不能保证任务的实时执行，只是一个粗略的近似值。

每一个Timer对象有一个对应的“背景线程”，它负责调度并执行Timer中所有的TimerTask。由于所有的TimerTask都在这个线程中执行，所以TimerTask的执行时间应该非常短，如果一个TimerTask的执行占用了过多的时间，后面的任务就会受到影响。由于后续任务在调度时间轴上受到了“挤压”，可能会造成“扎堆”执行的情况。

当Timer中所有的TimerTask已经执行完成并且Timer对象没有外部引用时，Timer的任务执行线程才会结束。但这可能需要很长的时间才会发生。

因此Timer在默认情况下使用非后台线程（daemon Thread)，这样你就可以在应用程序中通过Timer#cancel()方法手工结束Timer。如果希望尽快结束Timer中的任务，则可以调用TimerTask#cancel()方法来达到目的。

Timer的构造函数在创建Timer对象的同时，将启动一个Timer背景线程，我们先来了解一下Timer的几个构造函数：

●Timer()：创建一个Timer，背景线程是非后台线程；

●Timer(boolean isDaemon)：创建一个Timer，背景线程是后台线程，后台线程将在应用程序主线程停止后自动退出，该方法是JDK 5.0新增的；

●Timer(String name)：和Timer()类似，只不过通过name为关联背景线程指定了名称；

●Timer(String name, boolean isDaemon)：和Timer(boolean isDaemon)类似并为关联背景线程指定名称，该方法是JDK 5.0新增的。

通过以下方法运行一次任务：

●schedule(TimerTask task, Date time)：在特定时间点执行一次任务；

●schedule(TimerTask task, long delay)：延迟指定时间后，执行一次任务，delay的单位为毫秒。

通过以下方法按固定时间间隔周期性运行任务，任务的执行可能产生时间的漂移：

●schedule(TimerTask task, Date firstTime, long period)：从指定时间点开始周期性执行任务，period的单位为毫秒，后一次的执行将在前次执行完成后才开始计时。如任务被安排2秒钟运行一次，当第一次运行花费了1.5秒时，第二次将在3.5秒时运行。所以这种任务调度是固定时间间隔；

●schedule(TimerTask task, long delay, long period)：延迟指定时间后，周期性执行任务。

通过以下方法按固定时间间隔运行任务：

●scheduleAtFixedRate(TimerTask task, Date firstTime, long period)：在指定时间点后，以指定频率运行任务。假设一个任务被安排2秒钟运行一次，如果第一次运行花费了1.5秒，则在0.5秒后，第二次任务又会开始执行，以保证固定的执行频率。

●scheduleAtFixedRate(TimerTask task, long delay, long period)：在延迟一段时间后以指定频率运行任务。

此外，Timer还拥有几个控制方法：

●cancel()：取消Timer的，并丢弃所有被调度的TimerTask，不过正在执行的任务不受影响。Timer被取消后，不能调度新的TimerTask；

●purge()：将所有已经取消的TimerTask从Timer列队中清除，如果TimerTask没有外部的引用，就可以被垃圾回收了。一般情况下无需调用该方法，只有在某些特殊情况下，当一次性取消多个TimerTasks后，调用该方法才有意义。

JDK Timer实例

首先创建一个任务，并在运行10次以后退出运行，代码如下：

package com.baobaotao.basic.timer;

import java.util.Date;

import java.util.TimerTask;

public class SimpleTimerTaskextends TimerTask{

private int count = 0;

public void run() {

System.out.println("execute task.");

Date exeTime = (new Date(scheduledExecutionTime()));①获取本次安排执行的时间点

System.out.println("本次任务安排执行时间点为："+exeTime);

if(++count > 10)② 在任务运行10次后主动退出运行

}

}

通过扩展TimerTask并实现run()抽象方法定义一个任务。在JDK Timer中没有指定运行特定次数任务的方法。你可以在任务的run()方法中通过自定义代码实现。

下面通过Timer以固定延迟时间的方式每5秒执行一次任务：

package com.baobaotao.basic.timer;

import java.util.Timer;

import java.util.TimerTask;

public class TimerRunner {

public static void main(String[] args) {

Timer timer = new Timer();

TimerTask task = new SimpleTimerTask();

timer.schedule(task,1000L,5000L); ①在延迟1秒钟后，每5秒钟运行一次任务

}

}

运行以上代码，将输出以下信息：

execute task.

本次任务安排执行时间点为：Thu Mar 15 18:39:37 CST 2007

execute task.

本次任务安排执行时间点为：Thu Mar 15 18:39:42 CST 2007

execute task.

本次任务安排执行时间点为：Thu Mar 15 18:39:47 CST 2007

Spring对JDK Timer的支持

Spring在org.springframework.scheduling.timer中提供了几个JDK Timer的支持类，主要在以下三方面对JDK Timer提供了支持：

1) ScheduledTimerTask，它对TimerTask提供封装并或配置调度信息；

2)通过MethodInvokingTimerTaskFactoryBean类可以将一个Bean的方法封装为TimerTask；

3)通过TimerFactoryBean可以更方便地配置Timer，此外让Timer的生命周期和Spring容器的生命周期相关，在初始化TimerFactoryBean后，启动Timer，在Spring容器关闭前取消Timer。

使用ScheduledTimerTask

JDK Timer标准的API要求我们使用Timer方法进行任务调度时才指定调度的规则，这种方式不太适合进行Bean的配置，因此Spring提供了ScheduledTimerTask，通过属性指定任务和调度规则，请看下面的代码：

①指定调度任务

②延迟时间，单位为毫秒

③周期时间，单位为毫秒

如果只希望运行一次任务，将period设置为0或负值。默认情况下，采用固定时间间隔的调度方式，可以通过fixedRate属性，以固定频率的方式运行任务。SimpleTimerTask还可以将实现了Runnable接口的类封装成一个任务，你可以通过runnable属性进行设置。

MethodInvokingTimerTaskFactoryBean

类似于Quartz的MethodInvokingJobDetailFactoryBean，Spring也为JDK Timer提供了一个方便类用以将Bean方法封装成一个TimerTask：

① 将返回一个TimerTask实例

class="org.springframework.scheduling.timer.MethodInvokingTimerTaskFactoryBean">

② 业务Bean

③ 业务方法

TimerFactoryBean

类似于Quartz的SchedulerFactoryBean，Spring为Timer提供了TimerFactoryBean类。你可以将多个ScheduledTimerTask注册到TimerFactoryBean中，TimerFactoryBean将返回一个Timer实例。在TimerFactoryBean初始化完成后，对应的Timer启动，在Spring 容器关闭之前，TimerFactoryBean将取消Timer。请看下面的配置代码：

scheduledTimerTasks属性的类型为ScheduledTimerTask[]，可以注入多个ScheduledTimerTask。此外TimerFactoryBean还拥有一个daemon属性，指定生成Timer的背景线程是否为后台线程。

小结

JDK Timer可以满足一些简单的任务调度需求，好处就是你不必引用JDK之外的第三方类库，学习也很简单。

但你必须保证你的任务是短小型的任务，任务应该很快就能执行完成，否则将产生“时间漂移”的问题。此外，使用JDK Timer的任务对执行时间点应该没有严格的要求，因为JDK Timer只能做到近似的时间安排。