在日常项目开发中我们经常要使用定时任务。比如定时获取信息，发布任务等等。今天我们就来看看如何在 Spring Boot 中使用 Spring 内置的定时任务。
一、开启定时任务
Spring Boot 默认在无任何第三方依赖的情况下使用 spring-context 模块下提供的定时任务工具 Spring Task。我们只需要使用 @EnableScheduling 注解就可以开启相关的定时任务功能。如：
然后我们就可以通过注解的方式实现自定义定时任务。
二、@Scheduled 注解实现定时任务
只需要定义一个 Spring Bean ，然后定义具体的定时任务逻辑方法并使用 @Scheduled 注解标记该方法即可。
@Scheduled 注解中一定要声明定时任务的执行策略 cron 、fixedDelay、fixedRate 三选一。
三、执行策略
1、cron表达式
该参数接收一个cron表达式，cron表达式是一个字符串，字符串以5或6个空格隔开，分开共6或7个域，每一个域代表一个含义。
cron 表达式语法：
格式：[秒] [分] [小时] [日] [月] [周] [年]
| 序号 | 说明 | 是否必填 | 允许填写的值 | 允许的通配符 |
| 1 | 秒 | 是 | 0-59 | , - * / |
| 2 | 分 | 是 | 0-59 | , - * / |
| 3 | 时 | 是 | 0-23 | , - * / |
| 4 | 日 | 是 | 1-31 | , - * ? / L W |
| 5 | 月 | 是 | 1-12 or JAN-DEC | , - * / |
| 6 | 周 | 是 | 1-7 or SUN-SAT | , - * ? / L # |
| 7 | 年 | 否 | empty 或 1970-2099 | , - * / |
可通过在线生成Cron表达式的工具：在线Cron表达式生成器 来生成自己想要的表达式。
通配符说明:
* 表示所有值. 例如:在分的字段上设置 "*",表示每一分钟都会触发。
? 表示不指定值。使用的场景为不需要关心当前设置这个字段的值。例如:要在每月的10号触发一个操作，但不关心是周几，所以需要周位置的那个字段设置为"?" 具体设置为 0 0 0 10 * ?
- 表示区间。例如 在小时上设置 "10-12",表示 10,11,12点都会触发。
, 表示指定多个值，例如在周字段上设置 "MON,WED,FRI" 表示周一，周三和周五触发
/ 用于递增触发。如在秒上面设置"5/15" 表示从5秒开始，每增15秒触发(5,20,35,50)。在月字段上设置'1/3'所示每月1号开始，每隔三天触发一次。
L 表示最后的意思。在日字段设置上，表示当月的最后一天(依据当前月份，如果是二月还会依据是否是润年[leap]), 在周字段上表示星期六，相当于"7"或"SAT"。如果在"L"前加上数字，则表示该数据的最后一个。例如在周字段上设置"6L"这样的格式,则表示“本月最后一个星期五"
W 表示离指定日期的最近那个工作日(周一至周五). 例如在日字段上设置"15W"，表示离每月15号最近的那个工作日触发。如果15号正好是周六，则找最近的周五(14号)触发, 如果15号是周未，则找最近的下周一(16号)触发.如果15号正好在工作日(周一至周五)，则就在该天触发。如果指定格式为 "1W",它则表示每月1号往后最近的工作日触发。如果1号正是周六，则将在3号下周一触发。(注，"W"前只能设置具体的数字,不允许区间"-").
小提示：'L'和 'W'可以一组合使用。如果在日字段上设置"LW",则表示在本月的最后一个工作日触发（一般指发工资） 。
# 序号(表示每月的第几个周几)，例如在周字段上设置"6#3"表示在每月的第三个周六.注意如果指定"#5",正好第五周没有周六，则不会触发该配置
2、fixedDelay
fixedDelay。它的间隔时间是根据上次的任务结束的时候开始计时的，只要盯紧上一次执行结束的时间即可，跟任务逻辑的执行时间无关，两个轮次的间隔距离是固定的。
3、fixedRate
fixedRate。这个相对难以理解一些。在理想情况下，下一次开始和上一次开始之间的时间间隔是一定的。但是默认情况下 Spring Boot 定时任务是单线程执行的。当下一轮的任务满足时间策略后任务就会加入队列，也就是说当本次任务开始执行时下一次任务的时间就已经确定了，由于本次任务的“超时”执行，下一次任务的等待时间就会被压缩甚至阻塞。
4、initialDelay
initialDelay 初始化延迟时间，也就是第一次延迟执行的时间。这个参数对 cron 属性无效，只能配合 fixedDelay 或 fixedRate 使用。如 @Scheduled(initialDelay=5000,fixedDelay = 1000) 表示第一次延迟 5000 毫秒执行，下一次任务在上一次任务结束后 1000 毫秒后执行。
四、Spring Task 的弊端
Spring Task 在实际应用中如果不明白一些机制会出现一些问题的，所以下面的一些要点十分重要。
1、单线程阻塞执行
Spring 的定时任务默认是单线程执行，多任务情况下，如果使用多线程会影响定时策略。我们来演示一下：
import org.springframework.scheduling.annotation.Scheduled;
import org.springframework.stereotype.Component;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
/**
* The type Task service.
*
* @author felord.cn
* @since 11 :02
*/
@Component
public class TaskService {
/**
* 上一次任务结束后 1 秒，执行下一次任务，任务消耗 5秒
*
* @throws InterruptedException the interrupted exception
*/
@Scheduled(fixedDelay = 1000)
public void task() throws InterruptedException {
System.out.println("Thread Name : "
+ Thread.currentThread().getName()
+ " i am a task : date -> "
+ LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")));
Thread.sleep(5000);
}
/**
* 下轮任务在本轮任务开始2秒后执行. 执行时间可忽略不计
*/
@Scheduled(fixedRate = 2000)
public void task2() {
System.out.println("Thread Name : "
+ Thread.currentThread().getName()
+ " i am a task2 : date -> "
+ LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")));
}
}
也就是说因为单线程阻塞发生了“连锁反应”，导致了任务执行的错乱。
@EnableScheduling 注解引入了 ScheduledAnnotationBeanPostProcessor ，其 setScheduler(Object scheduler) 有以下的注释：
如果 TaskScheduler 或者 ScheduledExecutorService 没有定义为该方法的参数，该方法将在 Spring IoC 中寻找唯一的 TaskScheduler 或者 名称为 taskScheduler 的 Bean 作为参数，当然你按照查找 TaskScheduler 的方法找一个ScheduledExecutorService 也可以。要是都找不到那么只能使用本地单线程调度器了。
Spring Task 的调用顺序关系为：任务调度线程 调度 任务执行线程 执行 定时任务 所以我们按照上面定义一个 TaskScheduler 在 Spring Boot 自动配置中提供了 TaskScheduler 的自动配置：
@ConditionalOnClass(ThreadPoolTaskScheduler.class)
@Configuration(proxyBeanMethods = false)
@EnableConfigurationProperties(TaskSchedulingProperties.class)
@AutoConfigureAfter(TaskExecutionAutoConfiguration.class)
public class TaskSchedulingAutoConfiguration {
@Bean
@ConditionalOnBean(name = TaskManagementConfigUtils.SCHEDULED_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)
@ConditionalOnMissingBean({ SchedulingConfigurer.class, TaskScheduler.class, ScheduledExecutorService.class })
public ThreadPoolTaskScheduler taskScheduler(TaskSchedulerBuilder builder) {
return builder.build();
}
@Bean
@ConditionalOnMissingBean
public TaskSchedulerBuilder taskSchedulerBuilder(TaskSchedulingProperties properties,
ObjectProvider<TaskSchedulerCustomizer> taskSchedulerCustomizers) {
TaskSchedulerBuilder builder = new TaskSchedulerBuilder();
builder = builder.poolSize(properties.getPool().getSize());
Shutdown shutdown = properties.getShutdown();
builder = builder.awaitTermination(shutdown.isAwaitTermination());
builder = builder.awaitTerminationPeriod(shutdown.getAwaitTerminationPeriod());
builder = builder.threadNamePrefix(properties.getThreadNamePrefix());
builder = builder.customizers(taskSchedulerCustomizers);
return builder;
}
}该配置的自定义配置以 spring.task.scheduling 开头。同时它需要在任务执行器配置 TaskExecutionAutoConfiguration 配置后才生效。我们只需要在中对其配置属性 spring.task.execution 相关属性配置即可。
Spring Boot 的 application.properties 中相关的配置说明：
# 任务调度线程池
# 任务调度线程池大小 默认 1 建议根据任务加大
spring.task.scheduling.pool.size=1
# 调度线程名称前缀 默认 scheduling-
spring.task.scheduling.thread-name-prefix=scheduling-
# 线程池关闭时等待所有任务完成
spring.task.scheduling.shutdown.await-termination=
# 调度线程关闭前最大等待时间，确保最后一定关闭
spring.task.scheduling.shutdown.await-termination-period=
# 任务执行线程池配置
# 是否允许核心线程超时。这样可以动态增加和缩小线程池
spring.task.execution.pool.allow-core-thread-timeout=true
# 核心线程池大小 默认 8
spring.task.execution.pool.core-size=8
# 线程空闲等待时间 默认 60s
spring.task.execution.pool.keep-alive=60s
# 线程池最大数 根据任务定制
spring.task.execution.pool.max-size=
# 线程池 队列容量大小
spring.task.execution.pool.queue-capacity=
# 线程池关闭时等待所有任务完成
spring.task.execution.shutdown.await-termination=true
# 执行线程关闭前最大等待时间，确保最后一定关闭
spring.task.execution.shutdown.await-termination-period=
# 线程名称前缀
spring.task.execution.thread-name-prefix=task-配置完后你就会发现定时任务可以并行异步执行了。
2、默认不支持分布式
Spring Task 并不是为分布式环境设计的，在分布式环境下，这种定时任务是不支持集群配置的，如果部署到多个节点上，各个节点之间并没有任何协调通讯机制，集群的节点之间是不会共享任务信息的，每个节点上的任务都会按时执行，导致任务的重复执行。我们可以使用支持分布式的定时任务调度框架，比如 Quartz、XXL-Job、Elastic Job。当然你可以借助 zookeeper 、 redis 等实现分布式锁来处理各个节点的协调问题。或者把所有的定时任务抽成单独的服务单独部署。