Cron 表达式详解
Cron 表达式是用于定义定时任务执行时间的字符串，广泛应用于 Spring 的 @Scheduled、Quartz 等定时任务框架。其核心是通过 时间字段 和 通配符 组合实现复杂的调度规则。
1. 表达式格式
Cron 表达式由 6或7个字段 组成，分别表示不同时间单位（Spring 中通常用 6位 格式）。格式如下：
| 字段 | 允许值 | 特殊字符 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 秒（Seconds） | 0-59 | , - * / | 可精确到秒级调度 |
| 分（Minutes） | 0-59 | , - * / | |
| 小时（Hours） | 0-23 | , - * / | |
| 日（Day） | 1-31 | , - * / ? L W | 月份中的某一天 |
| 月（Month） | 1-12 或 JAN-DEC | , - * / | |
| 周（Week） | 0-7 或 SUN-SAT (0=周日) | , - * / ? L # | 周几（1=MON, 7=SUN） |
| 年（Year） | 1970-2099 (可选) | , - * / | Spring 中通常省略 |
2. 特殊字符解析
| 符号 | 作用 | 示例 |
|---|---|---|
| * | 匹配任意值 | 0 * * * * ? 每分钟的0秒执行 |
| ? | 仅在 日 或 周 字段使用，表示“无意义” | 0 0 0 * * ? 每天0点执行 |
| - | 范围区间 | 0 0 10-12 * * ? 10-12点每小时执行 |
| , | 多个值 | 0 0 2,14 * * ? 每天2点和14点执行 |
| / | 步长（间隔时间） | 0 0/5 * * * ? 每隔5分钟执行 |
| L | 最后一天（仅 日 或 周 字段） | 0 0 L * * ? 每月最后一天0点执行 |
| W | 最近工作日（仅 日 字段） | 0 0 0 15W * ? 每月15日最近的工作日执行 |
| # | 指定月份的周几（仅 周 字段） | 0 0 0 ? * 6#3 每月第3个周五执行 |
3. 常用示例
| 表达式 | 说明 |
|---|---|
| 0 0 12 * * ? | 每天中午12点执行 |
| 0 0/5 14 * * ? | 每天下午2点开始，每隔5分钟执行一次 |
| 0 15 10 ? * MON-FRI | 每周一至周五上午10:15执行 |
| 0 0 0 1 1 ? 2024 | 2024年1月1日0点执行（需7位表达式） |
| 0 0 8-18/2 ? * MON | 每周一上午8点到下午6点，每隔2小时执行一次 |
| 0 0 0 L * ? | 每月最后一天的0点执行 |
| 0 0 0 15W * ? | 每月15日最近的工作日执行 |
| 0 0 0 ? * 6#3 | 每月第3个周五0点执行 |
4. 重点规则
1. 日与周的互斥性
- 若同时指定 日 和 周，需用 ? 忽略其中一个字段。
- ✅ 正确：0 0 0 ? * MON（每周一执行，忽略日）
- ❌ 错误：0 0 0 * * MON（日和周同时生效，可能冲突）
2. 月份和星期的缩写
- 月份：JAN, FEB, MAR… DEC
- 星期：SUN, MON, TUE… SAT
- L 和 W 的组合
- LW 表示当月的最后一个工作日。
- L-3 表示倒数第3天。
- 年份字段（可选）
- Spring 的 @Scheduled 不支持年份字段，需用6位表达式。
5. 动态与复杂场景
1. 动态 Cron 表达式
- Spring 中可通过 @Scheduled(cron = “${cron.expression}”) 从配置文件读取。
- 结合数据库动态更新任务：
@Scheduled(cron = "#{@cronService.getCronExpression()}")
public void dynamicTask() {
// 业务逻辑
}
2. 避开整点任务高峰
- 添加随机延迟（避免多个任务同时触发）：
@Scheduled(cron = "0 #{T(java.util.concurrent.ThreadLocalRandom).current().nextInt(55)} * * * ?")
public void randomMinuteTask() {
// 每小时随机分钟执行
}
3. 闰年处理
- Cron 无法直接处理闰年，需结合代码逻辑判断。
6. 调试与验证
1. 在线工具
- Crontab Guru：快速验证表达式。
- CronMaker：生成表达式并查看下次执行时间。
- 日志调试
- 在任务方法中添加日志，观察触发时间是否符合预期：
@Scheduled(cron = "0 0/5 * * * ?")
public void logTask() {
log.info("任务执行时间: {}", LocalDateTime.now());
}
7. 常见问题
1. 为什么任务没有执行？
- 检查是否添加
@EnableScheduling。 - 检查 Cron 表达式是否正确（如 Spring 不支持年份字段）。
- 检查时区设置（默认使用服务器时区，可通过 zone 属性修改）。
2. 如何实现每隔 N 天执行？
方案1：使用0 0 0 */N * ?（如0 0 0 */5 * ?每隔5天执行）。方案2：通过代码记录上一次执行时间。
3. 分布式环境下的幂等性
使用 Redis 分布式锁：
@Scheduled(cron = "0 0 * * * ?")
public void distributedTask() {
if (redisLock.tryLock("taskLock", 10)) {
try {
// 业务逻辑
} finally {
redisLock.unlock("taskLock");
}
}
}
总结
Cron 表达式通过简洁的语法实现了灵活的定时规则，但需注意 字段互斥性 和 特殊字符的适用场景。在复杂业务中，可结合动态配置、分布式锁和日志监控来确保任务稳定执行。