任务调度框架Quartz（三）任务调度框架Quartz实例详解深入理解Scheduler,Job,Trigger,JobDetail

首先给一个简明扼要的理解： Scheduler 调度程序-任务执行计划表，只有安排进执行计划的任务Job（通过scheduler.scheduleJob方法安排进执行计划），当它预先定义的执行时间到了的时候（任务触发trigger），该任务才会执行。

在上一节中我们的示例中，我们预先安排了一个定时任务：该任务只做一件事，就是打印任务执行时间以及汇报任务已经执行。我们的任务类实现了org.quartz.Job这个接口：public class HelloJob implements Job，才会被安排成定是可执行任务。这一节，我们就详细了解一下Quartz中编程的几个重要接口。

Quartz编程API几个重要接口

Scheduler - 用于与调度程序交互的主程序接口。
Job - 我们预先定义的希望在未来时间能被调度程序执行的任务类，如上一节的HelloJob类。
JobDetail - 使用JobDetail来定义定时任务的实例。
Trigger - 触发器，表明任务在什么时候会执行。定义了一个已经被安排的任务将会在什么时候执行的时间条件，比如上一节的实例的每2秒就执行一次。
JobBuilder -用于声明一个任务实例，也可以定义关于该任务的详情比如任务名、组名等，这个声明的实例将会作为一个实际执行的任务。
TriggerBuilder - 触发器创建器，用于创建触发器trigger实例。

Scheduler调度程序、SchedulerFactory调度程序工厂

Scheduler调度程序

org.quartz.Scheduler这是Quartz 调度程序的主要接口。
Scheduler维护了一个JobDetails 和Triggers的注册表。一旦在Scheduler注册过了，当定时任务触发时间一到，调度程序就会负责执行预先定义的Job。

调度程序Scheduler实例是通过SchedulerFactory工厂来创建的。一个已经创建的scheduler ，可以通过同一个工厂实例来获取它。调度程序创建之后，它只是出于”待机”状态，必须在任务执行前调用scheduler的start()方法启用调度程序。你还可以使用shutdown()方法关闭调度程序，使用isShutdown()方法判断该调度程序是否已经处于关闭状态。通过Scheduler的scheduleJob(…)方法的几个重载方法将任务纳入调度程序中。在上一节中我们使用的是scheduleJob(JobDetail jobDetail, Trigger trigger)方法将我们预先定义的定时任务安排进调度计划中。任务安排之后，你就可以调用start()方法启动调度程序了，当任务触发时间到了的时候，该任务将被执行。

SchedulerFactory调度程序工厂

SchedulerFactory有两个默认的实现类：DirectSchedulerFactory和StdSchedulerFactory。

DirectSchedulerFactory

DirectSchedulerFactory是一个org.quartz.SchedulerFactory的单例实现。
这里有一些使用DirectSchedulerFactory的示例代码段：
示例1：你可以使用createVolatileScheduler方法去创建一个不需要写入数据库的调度程序实例：

//创建一个拥有10个线程的调度程序
DirectSchedulerFactory.getInstance().createVolatileScheduler(10);  
//记得启用该调度程序
DirectSchedulerFactory.getInstance().getScheduler().start();

为方便起见，提供了几种创建方法。所有创建方法最终会最终会使用所有参数的来创建调度程序：

  public void createScheduler(String schedulerName, String schedulerInstanceId, ThreadPool threadPool, JobStore jobStore, String rmiRegistryHost, int rmiRegistryPort)

示例2：

// 创建线程池
SimpleThreadPool threadPool = new SimpleThreadPool(maxThreads, Thread.NORM_PRIORITY); 
threadPool.initialize(); 

// 创建job存储器
JobStore jobStore = new RAMJobStore();

//使用所有参数创建调度程序
DirectSchedulerFactory.getInstance().createScheduler("My Quartz Scheduler", "My Instance", threadPool, jobStore, "localhost", 1099); 

// 不要忘了调用start()方法来启动调度程序
DirectSchedulerFactory.getInstance().getScheduler("My Quartz Scheduler", "My Instance").start();

你也可使用JDBCJobStore，形如：

DBConnectionManager.getInstance().addConnectionProvider("someDatasource", new JNDIConnectionProvider("someDatasourceJNDIName"));

JobStoreTX jdbcJobStore = new JobStoreTX(); jdbcJobStore.setDataSource("someDatasource"); jdbcJobStore.setPostgresStyleBlobs(true); jdbcJobStore.setTablePrefix("QRTZ_"); jdbcJobStore.setInstanceId("My Instance");

StdSchedulerFactory

StdSchedulerFactory是org.quartz.SchedulerFactory的实现类，它是基于Quartz属性文件创建Quartz Scheduler 调度程序的。我们在上一节实例中使用的就是StdSchedulerFactory，因为我们指定了属性文件quartz.properties。

默认情况下是加载当前工作目录下的”quartz.properties”属性文件。如果加载失败，会去加载org/quartz包下的”quartz.properties”属性文件。我们使用JD-GUI反编译工具打开quartz.jar，可以在org/quartz包下找到其默认的属性文件的配置信息:

org.quartz.scheduler.instanceName: DefaultQuartzScheduler
org.quartz.scheduler.rmi.export: false
org.quartz.scheduler.rmi.proxy: false
org.quartz.scheduler.wrapJobExecutionInUserTransaction: false

org.quartz.threadPool.class: org.quartz.simpl.SimpleThreadPool
org.quartz.threadPool.threadCount: 10
org.quartz.threadPool.threadPriority: 5
org.quartz.threadPool.threadsInheritContextClassLoaderOfInitializingThread: true

org.quartz.jobStore.misfireThreshold: 60000

org.quartz.jobStore.class: org.quartz.simpl.RAMJobStore

如果你不想使用默认的文件名，你可以指定org.quartz.properties属性指向你的属性配置文件。要不然，你可以在调用getScheduler()方法之前调用initialize(xx)方法初始化工厂配置。

属性配置文件中，还可以引用其他配置文件的信息，你可以使用$@来引用：
quartz1.properties

org.quartz.scheduler.instanceName=HelloScheduler

quartz2.properties

org.quartz.scheduler.instanceName=$@org.quartz.scheduler.instanceName

参照以下StdSchedulerFactory的属性配置，实际使用中你自己可以指定一些符合需求的参数，例如指定存储器可以配置org.quartz.jobStore.class的值。

    PROPERTIES_FILE = "org.quartz.properties";

    PROP_SCHED_INSTANCE_NAME = "org.quartz.scheduler.instanceName";

    PROP_SCHED_INSTANCE_ID = "org.quartz.scheduler.instanceId";

    PROP_SCHED_INSTANCE_ID_GENERATOR_CLASS = "org.quartz.scheduler.instanceIdGenerator.class";

    PROP_SCHED_THREAD_NAME = "org.quartz.scheduler.threadName";

    PROP_SCHED_SKIP_UPDATE_CHECK = "org.quartz.scheduler.skipUpdateCheck";

    PROP_SCHED_BATCH_TIME_WINDOW = "org.quartz.scheduler.batchTriggerAcquisitionFireAheadTimeWindow";

    PROP_SCHED_MAX_BATCH_SIZE = "org.quartz.scheduler.batchTriggerAcquisitionMaxCount";

    PROP_SCHED_JMX_EXPORT = "org.quartz.scheduler.jmx.export";

    PROP_SCHED_JMX_OBJECT_NAME = "org.quartz.scheduler.jmx.objectName";

    PROP_SCHED_JMX_PROXY = "org.quartz.scheduler.jmx.proxy";

    PROP_SCHED_JMX_PROXY_CLASS = "org.quartz.scheduler.jmx.proxy.class";

    PROP_SCHED_RMI_EXPORT = "org.quartz.scheduler.rmi.export";

    PROP_SCHED_RMI_PROXY = "org.quartz.scheduler.rmi.proxy";

    PROP_SCHED_RMI_HOST = "org.quartz.scheduler.rmi.registryHost";

    PROP_SCHED_RMI_PORT = "org.quartz.scheduler.rmi.registryPort";

    PROP_SCHED_RMI_SERVER_PORT = "org.quartz.scheduler.rmi.serverPort";

    PROP_SCHED_RMI_CREATE_REGISTRY = "org.quartz.scheduler.rmi.createRegistry";

    PROP_SCHED_RMI_BIND_NAME = "org.quartz.scheduler.rmi.bindName";

    PROP_SCHED_WRAP_JOB_IN_USER_TX = "org.quartz.scheduler.wrapJobExecutionInUserTransaction";

    PROP_SCHED_USER_TX_URL = "org.quartz.scheduler.userTransactionURL";

    PROP_SCHED_IDLE_WAIT_TIME = "org.quartz.scheduler.idleWaitTime";

    PROP_SCHED_DB_FAILURE_RETRY_INTERVAL = "org.quartz.scheduler.dbFailureRetryInterval";

    PROP_SCHED_MAKE_SCHEDULER_THREAD_DAEMON = "org.quartz.scheduler.makeSchedulerThreadDaemon";

    PROP_SCHED_SCHEDULER_THREADS_INHERIT_CONTEXT_CLASS_LOADER_OF_INITIALIZING_THREAD = "org.quartz.scheduler.threadsInheritContextClassLoaderOfInitializer";

    PROP_SCHED_CLASS_LOAD_HELPER_CLASS = "org.quartz.scheduler.classLoadHelper.class";

    PROP_SCHED_JOB_FACTORY_CLASS = "org.quartz.scheduler.jobFactory.class";

    PROP_SCHED_INTERRUPT_JOBS_ON_SHUTDOWN = "org.quartz.scheduler.interruptJobsOnShutdown";

    PROP_SCHED_INTERRUPT_JOBS_ON_SHUTDOWN_WITH_WAIT = "org.quartz.scheduler.interruptJobsOnShutdownWithWait";


    PROP_THREAD_POOL_CLASS = "org.quartz.threadPool.class";

    PROP_JOB_STORE_CLASS = "org.quartz.jobStore.class";

    PROP_JOB_STORE_USE_PROP = "org.quartz.jobStore.useProperties";

    PROP_CONNECTION_PROVIDER_CLASS = "connectionProvider.class";

Job定时任务实例类

一个任务是一个实现org.quartz.Job接口的类，任务类必须含有空构造器，它只有一个简单的方法：

void execute(JobExecutionContext context)
        throws JobExecutionException;

当关联这个任务实例的触发器表明的执行时间到了的时候，调度程序Scheduler 会调用这个方法来执行任务，我们的任务内容就可以在这个方法中执行。

public class HelloJob implements Job {

    @Override
    public void execute(JobExecutionContext context) throws JobExecutionException {
        System.out.println("现在是北京时间:" + DateUtil.getCurrDateTime() + " - helloJob任务执行");
    }

}

在该方法退出之前，会设置一个结果对象到JobExecutionContext 中。尽管这个结果对Quartz来说没什么意义，但是JobListeners或者TriggerListeners 来说，是可以监听查看job的执行情况的。后面会详细讲解监听器的内容。

JobDataMap提供了一种”初始化成员属性数据的机制”，在实现该Job接口的时候可能会用到。

Job实例化的过程

可能很多人对于一个Job实例的组成以及创建过程感到迷惑，笔者曾经也是如此，所以现在请耐心理解。
你可以创建一个Job类，在调度程序(任务计划表)中创建很多JobDetai可以存储很多初始化定义信息——每一个都可以设置自己的属性和JobDataMap——将他们全部添加到调度程序中去。

这里举个例子说明一下，你可以创建一个任务类实现Job接口，不妨称之为”SalesReportJob”，我们用它做销售报表使用。我们可以通过JobDataMap指定销售员的名称和销售报表的依据等等。这就会创建多个JobDetails了，例如”SalesReportForJoe”，”SalesReportForMike”分别对应在JobDataMap中指定的名字”joe”和”mike”。

重要：当触发器的执行时间到了的时候，会加载与之关联的JobDetail，并在调度程序Scheduler中通过JobFactory的配置实例化它引用的Job。JobFactory 调用newInstance()创建一个任务实例，然后调用setter 方法设置在JobDataMap定义好的名字。你可以实现JobFactory，比如使用IOC或DI机制初始化的任务实例。

Job的声明和并发

关于Job的声明和并发需要说明一下，以下一对注解使用在你的Job类中，可以影响Quartz的行为：
@DisallowConcurrentExecution : 可以添加到你的任务类中，它会告诉Quartz不要执行多个任务实例。
注意措辞，在上面的”SalesReportJob”类添加该注解，将会只有一个”SalesReportForJoe”实例在给定的时间执行，但是”SalesReportForMike”是可以执行的。这个约束是基于JobDetail的，而不是基于任务类的。

@PersistJobDataAfterExecution : 告诉Quartz在任务执行成功完毕之后（没有抛出异常），修改JobDetail的JobDataMap备份，以供下一个任务使用。

如果你使用了@PersistJobDataAfterExecution 注解的话，强烈建议同时使用@DisallowConcurrentExecution注解，以避免当两个同样的job并发执行的时候产生的存储数据迷惑。

Job的其他一些属性

持久化 - 如果一个任务不是持久化的，则当没有触发器关联它的时候，Quartz会从scheduler中删除它。
请求恢复 - 如果一个任务请求恢复，一般是该任务执行期间发生了系统崩溃或者其他关闭进程的操作，当服务再次启动的时候，会再次执行该任务。这种情况下，JobExecutionContext.isRecovering()会返回true。

JobDetail定义任务实例的一些属性特征

org.quartz.JobDetail接口负责传输给定的任务实例的属性到Scheduler。JobDetail是通过JobBuilder创建的。

Quartz不会存储一个真实的Job类实例，但是允许你通过JobDetail定义一个任务实例——JobDetail是用来定义任务实例的。

任务Job有一个名称name 和组group 来关联。在一个Scheduler中这二者的组合必须是唯一的。

触发器任务计划执行表的执行”机制”。多个触发器可以指向同一个工作，但一个触发器只能指向一个工作。

JobDataMap任务数据映射

JobDataMap用来保存任务实例的状态信息。
当一个Job被添加到调度程序(任务执行计划表)scheduler的时候，JobDataMap实例就会存储一次关于该任务的状态信息数据。也可以使用@PersistJobDataAfterExecution注解标明在一个任务执行完毕之后就存储一次。

JobDataMap实例也可以村粗一个触发器trigger。这是非常有用的，特别是当你的任务被多个触发器引用的时候，根据不同的触发时机，你可以提供不同的输入条件。

JobExecutionContext 也可以再执行时包含一个方便的JobDataMap ，它合并了触发器的 JobDataMap (如果有的话)和Job的 JobDataMap (如果有的话)。

这里我们改一下上一节的程序作为示例，在定义JobDetail的时候，将一些数据放入JobDataMap 中:

// 定义一个job，并且绑定HelloJob类
 JobDetail job = newJob(HelloJob.class)
                  .withIdentity("job1", "group1")
                  .usingJobData("jobSays", "Hello World!")
                  .usingJobData("myFloatValue", 3.141f)
                  .build();

然后在任务执行的时候，可以获取JobDataMap 中的数据：

package org.byron4j.quartz;

import org.byron4j.utils.DateUtil;
import org.quartz.Job;
import org.quartz.JobDataMap;
import org.quartz.JobExecutionContext;
import org.quartz.JobExecutionException;
import org.quartz.JobKey;

/**
 * 实现org.quartz.Job接口，声明该类是一个可执行任务类
 * 
 * @author Administrator
 *
 */
public class HelloJob implements Job {

    @Override
    public void execute(JobExecutionContext context) throws JobExecutionException {
        System.out.println("现在是北京时间:" + DateUtil.getCurrDateTime() + " - helloJob任务执行");

        JobKey key = context.getJobDetail().getKey();

        JobDataMap dataMap = context.getJobDetail().getJobDataMap();

        String jobSays = dataMap.getString("jobSays");
        float myFloatValue = dataMap.getFloat("myFloatValue");

        System.err.println("Instance " + key + " of HelloJob says: " + jobSays + ", and val is: " + myFloatValue);

    }

}

控制台输出:

scheduleName = MyScheduler
现在是北京时间:2016-11-06 16:24:57 - helloJob任务执行
Instance group1.job1 of HelloJob says: Hello World!, and val is: 3.141
现在是北京时间:2016-11-06 16:24:59 - helloJob任务执行
Instance group1.job1 of HelloJob says: Hello World!, and val is: 3.141
现在是北京时间:2016-11-06 16:25:01 - helloJob任务执行
Instance group1.job1 of HelloJob says: Hello World!, and val is: 3.141

我们在触发器也添加数据:

JobDetail job = newJob(HelloJob.class)
                  .withIdentity("job1", "group1")
                  .usingJobData("jobSays", "Hello World!")
                  .usingJobData("myFloatValue", 3.141f)
                  .build();

// 声明一个触发器，现在就执行(schedule.start()方法开始调用的时候执行)；并且每间隔2秒就执行一次
Trigger trigger = newTrigger()
                  .withIdentity("trigger1", "group1")
                  .usingJobData("trigger_key", "每2秒执行一次")
                  .startNow()
                        .withSchedule(simpleSchedule()
                          .withIntervalInSeconds(2)
                          .repeatForever())            
                  .build();

HelloJob的execute方法改成如下:

public void execute(JobExecutionContext context) throws JobExecutionException {
        JobKey key = context.getJobDetail().getKey();

        //使用归并的JobDataMap
        JobDataMap dataMap = context.getMergedJobDataMap(); 

        String jobSays = dataMap.getString("jobSays");
        float myFloatValue = dataMap.getFloat("myFloatValue");
        String triggerSays = dataMap.getString("trigger_key");

        System.err.println("Instance " + key + " of HelloJob says: " + jobSays + ", and val is: " + myFloatValue
                + ";trigger says:" + triggerSays);
    }

控制台输出如下，得到了job、trigger的JobDataMap 的数据：

scheduleName = MyScheduler
Instance group1.job1 of HelloJob says: Hello World!, and val is: 3.141;trigger says:每2秒执行一次
Instance group1.job1 of HelloJob says: Hello World!, and val is: 3.141;trigger says:每2秒执行一次

Trigger触发器

Trigger触发器，可以理解为安排了一个任务，这个任务是在每年9月10日早上9点向你敬爱的老师发送一天祝福短信，触发器就是指每年9月10日早上9点触发执行这个任务。

触发器使用TriggerBuilder来实例化。
触发器有一个TriggerKey关联，这在一个Scheduler中必须是唯一的。
触发器任务计划执行表的执行”机制”。多个触发器可以指向同一个工作，但一个触发器只能指向一个工作。
触发器可以传送数据给job——通过将数据放进触发器的JobDataMap。

触发器常用属性

触发器也有很多属性，这些属性都是在使用TriggerBuilder 定义触发器时设置的。

TriggerKey - 唯一标识触发器，这在一个Scheduler中必须是唯一的
“startTime” - 开始时间，通常使用startAt(java.util.Date)
“endTime” - 结束时间，设置了结束时间则在这之后，不再触发

触发器的优先级

有时候，你会安排很多任务，但是Quartz并没有更多的资源去处理它。这种情况下，你必须需要很好地控制哪个任务先执行了。这时候你可以使用设置priority 属性(使用方法withPriority(int))来控制触发器的优先级。

注意：优先级只有触发器出发时间一样的时候才有意义。
注意：当一个任务请求恢复执行时，它的优先级和原始优先级是一样的。

JobBuilder用于创建JobDetail;TriggerBuilder 用于创建触发器Trigger

JobBuilder用于创建JobDetail。总是把保持在有效状态，合理的使用默认设置在你调用build() 方法的时候。如果你没有调用withIdentity(..)指定job的名字，它会自动给你生成一个。

TriggerBuilder 用于创建触发器Trigger。如果你没有调用withSchedule(..) 方法，会使用默认的schedule 。如果没有使用withIdentity(..) 会自动生成一个触发器名称给你。

Quartz通过一种领域特定语言(DSL)提供了一种自己的builder的风格API来创建任务调度相关的实体。DSL可以通过对类的静态方法的使用来调用：TriggerBuilder, JobBuilder, DateBuilder, JobKey, TriggerKey 以及其它的关于Schedule创建的实现。

客户端可以使用类似示例使用DSL：

/*静态引入builder*/
import static org.quartz.JobBuilder.newJob;
import static org.quartz.SimpleScheduleBuilder.simpleSchedule;
import static org.quartz.TriggerBuilder.newTrigger;


JobDetail job = newJob(MyJob.class)
             .withIdentity("myJob")
             .build();
 Trigger trigger = newTrigger() 
             .withIdentity(triggerKey("myTrigger", "myTriggerGroup"))
             .withSchedule(simpleSchedule()
                 .withIntervalInHours(1)
                 .repeatForever())
             .startAt(futureDate(10, MINUTES))
             .build();
scheduler.scheduleJob(job, trigger);

总结：Scheduler—job—trigger

我们以一个现实生活中的例子为例：
Scheduler就是定时任务执行计划表，目前共有两个job安排进了执行计划：元旦放假不上班，春节放假团圆在家，这些都是ZF预先定义好的执行计划。”元旦放假不上班”、”春节放假团圆在家”是两个job，第一个job的触发时间是每年1月1日(触发器1)，第二个job是每年的农历初一(触发器2)。