了解Quartz体系结构

了解Quartz体系结构

Quartz对任务调度的领域问题进行了高度的抽象，提出了调度器、任务和触发器这3个核心的概念，并在org.quartz通过接口和类对重要的这些核心概念进行描述：

●Job：是一个接口，只有一个方法void execute(JobExecutionContext context)，开发者实现该接口定义运行任务，JobExecutionContext类提供了调度上下文的各种信息。Job运行时的信息保存在 JobDataMap实例中；

●JobDetail：Quartz在每次执行Job时，都重新创建一个Job实例，所以它不直接接受一个Job的实例，相反它接收一个Job实现 类，以便运行时通过newInstance()的反射机制实例化Job。因此需要通过一个类来描述Job的实现类及其它相关的静态信息，如Job名字、描 述、关联监听器等信息，JobDetail承担了这一角色。

通过该类的构造函数可以更具体地了解它的功用：JobDetail(java.lang.String name, java.lang.String group, java.lang.Class jobClass)，该构造函数要求指定Job的实现类，以及任务在Scheduler中的组名和Job名称；

●Trigger：是一个类，描述触发Job执行的时间触发规则。主要有SimpleTrigger和CronTrigger这两个子类。当仅需触 发一次或者以固定时间间隔周期执行，SimpleTrigger是最适合的选择；而CronTrigger则可以通过Cron表达式定义出各种复杂时间规 则的调度方案：如每早晨9:00执行，周一、周三、周五下午5:00执行等；

●Calendar：org.quartz.Calendar和java.util.Calendar不同，它是一些日历特定时间点的集合（可以简 单地将org.quartz.Calendar看作java.util.Calendar的集合——java.util.Calendar代表一个日历时 间点，无特殊说明后面的Calendar即指org.quartz.Calendar）。一个Trigger可以和多个Calendar关联，以便排除或 包含某些时间点。

假设，我们安排每周星期一早上10:00执行任务，但是如果碰到法定的节日，任务则不执行，这时就需要在Trigger触发机制的基础上使用 Calendar进行定点排除。针对不同时间段类型，Quartz在org.quartz.impl.calendar包下提供了若干个Calendar 的实现类，如AnnualCalendar、MonthlyCalendar、WeeklyCalendar分别针对每年、每月和每周进行定义；

●Scheduler：代表一个Quartz的独立运行容器，Trigger和JobDetail可以注册到Scheduler中，两者在 Scheduler中拥有各自的组及名称，组及名称是Scheduler查找定位容器中某一对象的依据，Trigger的组及名称必须唯 一，JobDetail的组和名称也必须唯一（但可以和Trigger的组和名称相同，因为它们是不同类型的）。Scheduler定义了多个接口方法， 允许外部通过组及名称访问和控制容器中Trigger和JobDetail。

Scheduler可以将Trigger绑定到某一JobDetail中，这样当Trigger触发时，对应的Job就被执行。一个Job可以对应 多个Trigger，但一个Trigger只能对应一个Job。可以通过SchedulerFactory创建一个Scheduler实例。 Scheduler拥有一个SchedulerContext，它类似于ServletContext，保存着Scheduler上下文信息，Job和 Trigger都可以访问SchedulerContext内的信息。SchedulerContext内部通过一个Map，以键值对的方式维护这些上下 文数据，SchedulerContext为保存和获取数据提供了多个put()和getXxx()的方法。可以通过Scheduler# getContext()获取对应的SchedulerContext实例；

●ThreadPool：Scheduler使用一个线程池作为任务运行的基础设施，任务通过共享线程池中的线程提高运行效率。

Job有一个StatefulJob子接口，代表有状态的任务，该接口是一个没有方法的标签接口，其目的是让Quartz知道任务的类型，以便采用 不同的执行方案。无状态任务在执行时拥有自己的JobDataMap拷贝，对JobDataMap的更改不会影响下次的执行。而有状态任务共享共享同一个 JobDataMap实例，每次任务执行对JobDataMap所做的更改会保存下来，后面的执行可以看到这个更改，也即每次执行任务后都会对后面的执行 发生影响。

正因为这个原因，无状态的Job可以并发执行，而有状态的StatefulJob不能并发执行，这意味着如果前次的StatefulJob还没有执 行完毕，下一次的任务将阻塞等待，直到前次任务执行完毕。有状态任务比无状态任务需要考虑更多的因素，程序往往拥有更高的复杂度，因此除非必要，应该尽量 使用无状态的Job。

如果Quartz使用了数据库持久化任务调度信息，无状态的JobDataMap仅会在Scheduler注册任务时保持一次，而有状态任务对应的JobDataMap在每次执行任务后都会进行保存。

Trigger自身也可以拥有一个JobDataMap，其关联的Job可以通过 JobExecutionContext#getTrigger().getJobDataMap()获取Trigger中的JobDataMap。不管 是有状态还是无状态的任务，在任务执行期间对Trigger的JobDataMap所做的更改都不会进行持久，也即不会对下次的执行产生影响。

Quartz拥有完善的事件和监听体系，大部分组件都拥有事件，如任务执行前事件、任务执行后事件、触发器触发前事件、触发后事件、调度器开始事件、关闭事件等等，可以注册相应的监听器处理感兴趣的事件。

表 1 Cron表达式时间字段

 

位置

时间域名

允许值

允许的特殊字符

1

秒

0-59

, - * /

2

分钟

0-59

, - * /

3

小时

0-23

, - * /

4

日期

1-31

, - * ? / L W C

5

月份

1-12

, - * /

6

星期

1-7

, - * ? / L C #

7

年(可选)

空值1970-2099

, - * /

 

Cron表达式的时间字段除允许设置数值外，还可使用一些特殊的字符，提供列表、范围、通配符等功能，细说如下：

●星号(*)：可用在所有字段中，表示对应时间域的每一个时刻，例如，*在分钟字段时，表示“每分钟”；

●问号（?）：该字符只在日期和星期字段中使用，它通常指定为“无意义的值”，相当于点位符；

●减号(-)：表达一个范围，如在小时字段中使用“10-12”，则表示从10到12点，即10,11,12；

●逗号(,)：表达一个列表值，如在星期字段中使用“MON,WED,FRI”，则表示星期一，星期三和星期五；

●斜杠(/)：x/y表达一个等步长序列，x为起始值，y为增量步长值。如在分钟字段中使用0/15，则表示为0,15,30和45秒，而5/15在分钟字段中表示5,20,35,50，你也可以使用*/y，它等同于0/y；

●L：该字符只在日期和星期字段中使用，代表“Last”的意思，但它在两个字段中意思不同。L在日期字段中，表示这个月份的最后一天，如一月的 31号，非闰年二月的28号；如果L用在星期中，则表示星期六，等同于7。但是，如果L出现在星期字段里，而且在前面有一个数值X，则表示“这个月的最后 X天”，例如，6L表示该月的最后星期五；

●W：该字符只能出现在日期字段里，是对前导日期的修饰，表示离该日期最近的工作日。例如15W表示离该月15号最近的工作日，如果该月15号是星 期六，则匹配14号星期五；如果15日是星期日，则匹配16号星期一；如果15号是星期二，那结果就是15号星期二。但必须注意关联的匹配日期不能够跨 月，如你指定1W，如果1号是星期六，结果匹配的是3号星期一，而非上个月最后的那天。W字符串只能指定单一日期，而不能指定日期范围；

●LW组合：在日期字段可以组合使用LW，它的意思是当月的最后一个工作日；

●井号(#)：该字符只能在星期字段中使用，表示当月某个工作日。如6#3表示当月的第三个星期五(6表示星期五，#3表示当前的第三个)，而4#5表示当月的第五个星期三，假设当月没有第五个星期三，忽略不触发；

● C：该字符只在日期和星期字段中使用，代表“Calendar”的意思。它的意思是计划所关联的日期，如果日期没有被关联，则相当于日历中所有日期。例如5C在日期字段中就相当于日历5日以后的第一天。1C在星期字段中相当于星期日后的第一天。

Cron表达式对特殊字符的大小写不敏感，对代表星期的缩写英文大小写也不敏感。