Golang使用cron调度定时任务

本文介绍如何使用cron v3在一定时间间隔调度job任务执行。采用cron运行后端进程非常有用,如定期从第三方服务器拉去数据、两个服务器间同步数据、在一定时间间隔时发送通知邮件等。

介绍Cron v3

cron v3是非常流行的包,它实现了cron规范,包括解析器和执行器。我们利用它调度任务在特定时间间隔执行。

运行下面命令下载包:

go get github.com/robfig/cron/v3@v3.0.0

使用需在程序导入包:

import "github.com/robfig/cron/v3"

因为使用Go Modules,需要Go 1.11以上版本。v3版本是最新版本,修复之前版本的大量bug。

cron表达式

Field nameMandatoryAllowed valuesAllowed special characters
SecondsYes0-59* / , -
MinutesYes0-59* / , -
HoursYes0-23* / , -
Day of monthYes1-31* / , - ?
MonthYes1-12 or JAN-DEC* / , -
Day of weekYes0-6 or SUN-SAT* / , - ?

注意:月份和星期字段值是不区分大小写的,“SUN”, “Sun”, 和 “sun” 三者等效。

星号(*) : 星号表示匹配该字段所有值,举例:第五个字段(月份)表示每个月

斜杠(/):描述增加范围。举例第一个字段(分钟)值为:3-59/15,表示第三分钟之后,每十五分钟执行一次。

逗号(,):逗号用于分隔多个值项。例如,在第5个字段(星期)中使用“MON,WED,FRI”表示星期一、星期三和星期五。

连字符(-):连字符用于定义范围。例如,9-17表示上午9点到下午5点之间的每小时。

问号(?):问号可以用来代替“*”,以便将月中的哪一天或星期中的哪一天空出来。

预定义表达式

处理cron表达式,cron-v3还预定义了一些快捷调度表达式:

EntryDescriptionEquivalent To
@yearly (or @annually)Run once a year, midnight, Jan. 1st0 0 0 1 1 *
@monthlyRun once a month, midnight, first of month0 0 0 1 * *
@weeklyRun once a week, midnight between Sat/Sun0 0 0 * * 0
@daily (or @midnight)Run once a day, midnight0 0 0 * * *
@hourlyRun once an hour, beginning of hour0 0 * * * *

示例

c := cron.New()
c.AddFunc("0 30 * * * *", func() { fmt.Println("Every hour on the half hour") })
c.AddFunc("@hourly",      func() { fmt.Println("Every hour") })
c.AddFunc("@every 1h30m", func() { fmt.Println("Every hour thirty") })
c.Start()
..
// Funcs are invoked in their own goroutine, asynchronously.
...
// Funcs may also be added to a running Cron
c.AddFunc("@daily", func() { fmt.Println("Every day") })
..
// Inspect the cron job entries' next and previous run times.
inspect(c.Entries())
..
c.Stop()  // Stop the scheduler (does not stop any jobs already running).

完整实例

package main

import (
	"fmt"
	"github.com/robfig/cron/v3"
)

func main() {
	c := cron.New()、
    // 在协程中异步执行
	c.AddFunc("@every 1s", SendMail)
	c.Start()
	defer c.Stop()

    // 防止程序提前结束
	var ch = make(chan int)
	<-ch
}

func SendMail() {
	fmt.Println("Successfully! Mail has been sent!.")
}

执行程序,每秒输出输出一次"Successfully! Mail has been sent!."

更多信息参考官方文档:https://pkg.go.dev/github.com/robfig/cron#hdr-Usage。

要实现一个**基于 Golang 的分布式定时任务调度系统**,我们需要解决以下几个核心问题: 1. **定时触发任务(类似 Cron)** 2. **支持多节点部署(分布式)** 3. **避免多个节点重复执行同一个任务(分布式锁)** 4. **任务的持久化与状态管理(使用数据库或 Redis)** 5. **可扩展性、高可用性** 下面是一个使用 `Golang + Redis(Redlock 分布式锁)+ Cron 表达式解析` 实现的简单但完整的分布式定时任务调度系统。 --- ### ✅ 核心组件说明 - `robfig/cron`: 用于解析和调度 cron 表达式 - `Redis`: 存储任务元数据并实现分布式锁(防重复执行) - 每个节点独立运行,通过抢锁决定谁执行任务 --- ## 🚀 完整代码实现 ```go // main.go package main import ( "context" "fmt" "log" "time" "github.com/go-redis/redis/v8" "github.com/robfig/cron/v3" ) var rdb *redis.Client var ctx = context.Background() const ( LockKeyPrefix = "scheduler:lock:" LockTimeout = 30 * time.Second // 锁超时时间 TaskExecutionTime = 10 * time.Second // 模拟任务执行时间 ) type Task struct { ID string Spec string // cron 表达式 Command string // 要执行的任务命令(比如调用 API、打印日志等) NodeID string // 当前节点 ID } func init() { // 初始化 Redis 客户端 rdb = redis.NewClient(&redis.Options{ Addr: "localhost:6379", Password: "", DB: 0, }) // 测试连接 if _, err := rdb.Ping(ctx).Result(); err != nil { log.Fatal("无法连接到 Redis:", err) } } // 尝试获取分布式锁 func tryAcquireLock(taskID string, nodeID string) bool { success, err := rdb.SetNX(ctx, LockKeyPrefix+taskID, nodeID, LockTimeout).Result() if err != nil { log.Printf("获取锁时出错: %v", err) return false } return success } // 释放分布式锁 func releaseLock(taskID string) { rdb.Del(ctx, LockKeyPrefix+taskID) } // 执行具体任务逻辑 func executeTask(task Task) { log.Printf("[开始] 节点 %s 正在执行任务: %s (ID: %s)", task.NodeID, task.Command, task.ID) time.Sleep(TaskExecutionTime) // 模拟任务耗时 log.Printf("[完成] 节点 %s 成功完成任务: %s", task.NodeID, task.Command) releaseLock(task.ID) } // 启动调度器 func startScheduler(nodeID string) { log.Printf("节点 %s 已启动调度器...", nodeID) c := cron.New(cron.WithSeconds()) // 支持秒级 cron tasks := []Task{ {ID: "task1", Spec: "*/10 * * * * *", Command: "发送邮件通知", NodeID: nodeID}, {ID: "task2", Spec: "*/15 * * * * *", Command: "同步用户数据", NodeID: nodeID}, {ID: "task3", Spec: "0 */1 * * * *", Command: "生成报表", NodeID: nodeID}, } for _, task := range tasks { _, err := c.AddFunc(task.Spec, func() { log.Printf("触发任务: %s (ID: %s)", task.Command, task.ID) if tryAcquireLock(task.ID, task.NodeID) { go executeTask(task) } else { log.Printf("任务 %s 已被其他节点锁定,跳过执行。", task.ID) } }) if err != nil { log.Printf("添加任务失败: %v", err) } } c.Start() defer c.Stop() // 阻塞主程序 select {} } func main() { nodeID := fmt.Sprintf("node-%d", time.Now().Unix()%1000) // 简单模拟不同节点 startScheduler(nodeID) } ``` --- ## 🔧 运行方式 1. 安装依赖: ```bash go mod init scheduler go get github.com/go-redis/redis/v8 go get github.com/robfig/cron/v3 ``` 2. 启动多个实例(模拟分布式环境): ```bash # 终端1 go run main.go # 终端2 go run main.go ``` 3. 观察输出:你会发现相同任务只由其中一个节点执行(因为抢到了锁) --- ## 💡 原理解释 | 组件 | 作用 | |------|------| | `cron/v3` | 解析 `* * * * * *` 格式的定时规则,并在对应时间触发函数 | | `Redis SetNX` | 实现分布式互斥锁,确保同一时刻只有一个节点能执行任务 | | `LockKeyPrefix + taskID` | 每个任务对应唯一锁 key | | `LockTimeout` | 防止死锁(如节点崩溃未释放锁) | > ⚠️ 注意:生产环境中建议使用更健壮的分布式锁机制,例如 [Redlock 算法](https://redis.io/docs/manual/patterns/distributed-locks/) 或使用 etcd/ZooKeeper。 --- ## ✅ 特性总结 - ✅ 支持标准 Cron 表达式(含秒) - ✅ 多节点部署不重复执行 - ✅ 使用 Redis 实现轻量级锁 - ✅ 易于扩展为 Web API 管理任务 - ✅ 可持久化任务到数据库(后续可加) --- ## 🛠️ 可改进方向(进阶) 1. **任务持久化**:将任务存储在 MySQL/PostgreSQL 中,支持动态增删改查。 2. **Web UI / API 接口**:提供 HTTP 接口来管理任务。 3. **任务失败重试机制** 4. **日志记录与监控告警** 5. **使用 etcd 替代 Redis 实现 leader election** 6. **任务分片与负载均衡** --- ###
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