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怎么用SpringBoot实现动态添加定时任务功能

发布时间：2022-02-28 14:46:30 作者：iii
来源：亿速云 阅读：593

怎么用SpringBoot实现动态添加定时任务功能

目录

  1. 引言
  2. SpringBoot定时任务基础
  3. 动态添加定时任务的挑战
  4. 实现动态添加定时任务的方案
  5. 详细实现步骤
  6. 代码示例
  7. 总结
  8. 参考文献

引言

在现代的Web应用中，定时任务是一个非常常见的需求。无论是定时清理缓存、定时发送邮件，还是定时生成报表，定时任务都在后台默默地为我们服务。SpringBoot作为Java生态中最流行的框架之一，提供了非常便捷的定时任务支持。然而，SpringBoot默认的定时任务功能是静态的，即在应用启动时就已经确定了所有的定时任务。这在某些场景下可能无法满足需求，比如我们需要根据用户的输入或系统的状态动态地添加或删除定时任务。

本文将详细介绍如何使用SpringBoot实现动态添加定时任务的功能。我们将探讨几种不同的实现方案，并通过代码示例展示如何在实际项目中应用这些方案。

SpringBoot定时任务基础

2.1 定时任务的基本概念

定时任务（Scheduled Task）是指在预定的时间点或时间间隔内自动执行的任务。定时任务通常用于执行一些周期性的操作，比如数据备份、日志清理、邮件发送等。

在Java中，定时任务的实现方式有很多种，比如使用Timer、ScheduledExecutorService、Quartz等。SpringBoot为我们提供了一种更加便捷的方式来定义和管理定时任务。

2.2 SpringBoot中的定时任务

SpringBoot通过@Scheduled注解来支持定时任务。我们只需要在方法上添加@Scheduled注解，并指定任务的执行时间，SpringBoot就会自动为我们管理这些定时任务。

2.3 使用@Scheduled注解

@Scheduled注解是SpringBoot中最常用的定时任务注解。它支持以下几种常用的属性：

以下是一个简单的示例：

import org.springframework.scheduling.annotation.Scheduled;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class MyScheduledTasks {

    @Scheduled(fixedRate = 5000)
    public void taskWithFixedRate() {
        System.out.println("Fixed rate task executed at: " + System.currentTimeMillis());
    }

    @Scheduled(fixedDelay = 5000)
    public void taskWithFixedDelay() {
        System.out.println("Fixed delay task executed at: " + System.currentTimeMillis());
    }

    @Scheduled(cron = "0/10 * * * * ?")
    public void taskWithCronExpression() {
        System.out.println("Cron task executed at: " + System.currentTimeMillis());
    }
}

在这个示例中，我们定义了三个定时任务：

  1. taskWithFixedRate：每隔5秒执行一次，无论上一次任务是否完成。
  2. taskWithFixedDelay：上一次任务执行完成后，延迟5秒再执行下一次任务。
  3. taskWithCronExpression：每隔10秒执行一次，使用Cron表达式来指定执行时间。

动态添加定时任务的挑战

3.1 静态定时任务的局限性

SpringBoot默认的定时任务功能是静态的，即在应用启动时就已经确定了所有的定时任务。这种方式的局限性在于：

3.2 动态定时任务的需求

在某些场景下，我们需要根据用户的输入或系统的状态动态地添加或删除定时任务。例如：

为了满足这些需求，我们需要实现动态添加定时任务的功能。

实现动态添加定时任务的方案

4.1 使用ScheduledTaskRegistrar

ScheduledTaskRegistrar是Spring框架中用于注册定时任务的类。我们可以通过继承SchedulingConfigurer接口，并重写configureTasks方法，来动态地添加或删除定时任务。

4.2 使用ThreadPoolTaskScheduler

ThreadPoolTaskScheduler是Spring框架中用于管理定时任务的线程池。我们可以通过ThreadPoolTaskScheduler来动态地添加或删除定时任务。

4.3 使用Quartz

Quartz是一个功能强大的开源作业调度框架，支持复杂的调度需求。我们可以通过集成Quartz来实现动态添加定时任务的功能。

详细实现步骤

5.1 使用ScheduledTaskRegistrar实现动态定时任务

5.1.1 创建SchedulingConfigurer实现类

首先，我们需要创建一个实现SchedulingConfigurer接口的类，并重写configureTasks方法。在这个方法中，我们可以通过ScheduledTaskRegistrar来动态地添加或删除定时任务。

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.scheduling.annotation.SchedulingConfigurer;
import org.springframework.scheduling.config.ScheduledTaskRegistrar;
import org.springframework.scheduling.support.CronTrigger;

import java.util.concurrent.Executor;
import java.util.concurrent.Executors;

@Configuration
public class DynamicSchedulingConfigurer implements SchedulingConfigurer {

    @Override
    public void configureTasks(ScheduledTaskRegistrar taskRegistrar) {
        taskRegistrar.setScheduler(taskScheduler());

        // 动态添加定时任务
        taskRegistrar.addTriggerTask(
            () -> System.out.println("Dynamic task executed at: " + System.currentTimeMillis()),
            triggerContext -> {
                // 这里可以根据外部条件动态调整Cron表达式
                String cronExpression = "0/5 * * * * ?";
                return new CronTrigger(cronExpression).nextExecutionTime(triggerContext);
            }
        );
    }

    @Bean(destroyMethod = "shutdown")
    public Executor taskScheduler() {
        return Executors.newScheduledThreadPool(10);
    }
}

在这个示例中，我们通过ScheduledTaskRegistrar动态地添加了一个定时任务。任务的执行时间由Cron表达式决定，并且可以根据外部条件动态调整。

5.1.2 动态添加或删除任务

在实际应用中，我们可能需要根据用户的输入或系统的状态动态地添加或删除定时任务。我们可以通过以下方式实现：

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.scheduling.config.ScheduledTaskRegistrar;
import org.springframework.scheduling.config.TriggerTask;
import org.springframework.scheduling.support.CronTrigger;
import org.springframework.stereotype.Service;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

@Service
public class DynamicTaskService {

    @Autowired
    private ScheduledTaskRegistrar taskRegistrar;

    private Map<String, TriggerTask> taskMap = new HashMap<>();

    public void addTask(String taskId, String cronExpression) {
        TriggerTask triggerTask = new TriggerTask(
            () -> System.out.println("Dynamic task " + taskId + " executed at: " + System.currentTimeMillis()),
            triggerContext -> new CronTrigger(cronExpression).nextExecutionTime(triggerContext)
        );

        taskMap.put(taskId, triggerTask);
        taskRegistrar.addTriggerTask(triggerTask);
        taskRegistrar.afterPropertiesSet(); // 重新初始化任务
    }

    public void removeTask(String taskId) {
        TriggerTask triggerTask = taskMap.remove(taskId);
        if (triggerTask != null) {
            taskRegistrar.getTriggerTaskList().remove(triggerTask);
            taskRegistrar.afterPropertiesSet(); // 重新初始化任务
        }
    }
}

在这个示例中，我们通过DynamicTaskService类来动态地添加或删除定时任务。addTask方法用于添加任务，removeTask方法用于删除任务。

5.2 使用ThreadPoolTaskScheduler实现动态定时任务

5.2.1 配置ThreadPoolTaskScheduler

首先，我们需要在SpringBoot中配置ThreadPoolTaskScheduler：

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskScheduler;

@Configuration
public class TaskSchedulerConfig {

    @Bean
    public ThreadPoolTaskScheduler taskScheduler() {
        ThreadPoolTaskScheduler taskScheduler = new ThreadPoolTaskScheduler();
        taskScheduler.setPoolSize(10);
        taskScheduler.setThreadNamePrefix("DynamicTaskScheduler-");
        return taskScheduler;
    }
}

在这个配置中，我们创建了一个ThreadPoolTaskScheduler实例，并设置了线程池的大小和线程名称前缀。

5.2.2 动态添加或删除任务

接下来，我们可以通过ThreadPoolTaskScheduler来动态地添加或删除定时任务：

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskScheduler;
import org.springframework.scheduling.support.CronTrigger;
import org.springframework.stereotype.Service;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.TimeZone;
import java.util.concurrent.ScheduledFuture;

@Service
public class DynamicTaskService {

    @Autowired
    private ThreadPoolTaskScheduler taskScheduler;

    private Map<String, ScheduledFuture<?>> taskMap = new HashMap<>();

    public void addTask(String taskId, String cronExpression) {
        ScheduledFuture<?> scheduledFuture = taskScheduler.schedule(
            () -> System.out.println("Dynamic task " + taskId + " executed at: " + System.currentTimeMillis()),
            new CronTrigger(cronExpression, TimeZone.getTimeZone("UTC"))
        );

        taskMap.put(taskId, scheduledFuture);
    }

    public void removeTask(String taskId) {
        ScheduledFuture<?> scheduledFuture = taskMap.remove(taskId);
        if (scheduledFuture != null) {
            scheduledFuture.cancel(true);
        }
    }
}

在这个示例中，我们通过DynamicTaskService类来动态地添加或删除定时任务。addTask方法用于添加任务，removeTask方法用于删除任务。

5.3 使用Quartz实现动态定时任务

5.3.1 配置Quartz

首先，我们需要在SpringBoot中配置Quartz：

import org.quartz.spi.JobFactory;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.scheduling.quartz.SchedulerFactoryBean;

import javax.sql.DataSource;
import java.util.Properties;

@Configuration
public class QuartzConfig {

    @Autowired
    private DataSource dataSource;

    @Bean
    public JobFactory jobFactory() {
        return new AutowiringSpringBeanJobFactory();
    }

    @Bean
    public SchedulerFactoryBean schedulerFactoryBean(JobFactory jobFactory) {
        SchedulerFactoryBean factory = new SchedulerFactoryBean();
        factory.setJobFactory(jobFactory);
        factory.setDataSource(dataSource);

        Properties props = new Properties();
        props.setProperty("org.quartz.scheduler.instanceName", "DynamicQuartzScheduler");
        props.setProperty("org.quartz.scheduler.instanceId", "AUTO");
        props.setProperty("org.quartz.jobStore.class", "org.quartz.impl.jdbcjobstore.JobStoreTX");
        props.setProperty("org.quartz.jobStore.driverDelegateClass", "org.quartz.impl.jdbcjobstore.StdJDBCDelegate");
        props.setProperty("org.quartz.jobStore.tablePrefix", "QRTZ_");
        props.setProperty("org.quartz.jobStore.isClustered", "true");
        props.setProperty("org.quartz.threadPool.class", "org.quartz.simpl.SimpleThreadPool");
        props.setProperty("org.quartz.threadPool.threadCount", "10");
        props.setProperty("org.quartz.threadPool.threadPriority", "5");

        factory.setQuartzProperties(props);
        return factory;
    }
}

在这个配置中，我们创建了一个SchedulerFactoryBean实例，并配置了Quartz的相关属性。

5.3.2 动态添加或删除任务

接下来，我们可以通过Quartz来动态地添加或删除定时任务：

import org.quartz.*;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class DynamicTaskService {

    @Autowired
    private Scheduler scheduler;

    public void addTask(String taskId, String cronExpression) throws SchedulerException {
        JobDetail jobDetail = JobBuilder.newJob(DynamicTaskJob.class)
            .withIdentity(taskId, "dynamic-tasks")
            .build();

        Trigger trigger = TriggerBuilder.newTrigger()
            .withIdentity(taskId, "dynamic-tasks")
            .withSchedule(CronScheduleBuilder.cronSchedule(cronExpression))
            .build();

        scheduler.scheduleJob(jobDetail, trigger);
    }

    public void removeTask(String taskId) throws SchedulerException {
        TriggerKey triggerKey = new TriggerKey(taskId, "dynamic-tasks");
        scheduler.unscheduleJob(triggerKey);
    }
}

在这个示例中，我们通过DynamicTaskService类来动态地添加或删除定时任务。addTask方法用于添加任务，removeTask方法用于删除任务。

代码示例

6.1 ScheduledTaskRegistrar示例

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.scheduling.annotation.SchedulingConfigurer;
import org.springframework.scheduling.config.ScheduledTaskRegistrar;
import org.springframework.scheduling.support.CronTrigger;

import java.util.concurrent.Executor;
import java.util.concurrent.Executors;

@Configuration
public class DynamicSchedulingConfigurer implements SchedulingConfigurer {

    @Override
    public void configureTasks(ScheduledTaskRegistrar taskRegistrar) {
        taskRegistrar.setScheduler(taskScheduler());

        // 动态添加定时任务
        taskRegistrar.addTriggerTask(
            () -> System.out.println("Dynamic task executed at: " + System.currentTimeMillis()),
            triggerContext -> {
                // 这里可以根据外部条件动态调整Cron表达式
                String cronExpression = "0/5 * * * * ?";
                return new CronTrigger(cronExpression).nextExecutionTime(triggerContext);
            }
        );
    }

    @Bean(destroyMethod = "shutdown")
    public Executor taskScheduler() {
        return Executors.newScheduledThreadPool(10);
    }
}

6.2 ThreadPoolTaskScheduler示例

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskScheduler;

@Configuration
public class TaskSchedulerConfig {

    @Bean
    public ThreadPoolTaskScheduler taskScheduler() {
        ThreadPoolTaskScheduler taskScheduler = new ThreadPoolTaskScheduler();
        taskScheduler.setPoolSize(10);
        taskScheduler.setThreadNamePrefix("DynamicTaskScheduler-");
        return taskScheduler;
    }
}

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskScheduler;
import org.springframework.scheduling.support.CronTrigger;
import org.springframework.stereotype.Service;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.TimeZone;
import java.util.concurrent.ScheduledFuture;

@Service
public class DynamicTaskService {

    @Autowired
    private ThreadPoolTaskScheduler taskScheduler;

    private Map<String, ScheduledFuture<?>> taskMap = new HashMap<>();

    public void addTask(String taskId, String cronExpression) {
        ScheduledFuture<?> scheduledFuture = taskScheduler.schedule(
            () -> System.out.println("Dynamic task " + taskId + " executed at: " + System.currentTimeMillis()),
            new CronTrigger(cronExpression, TimeZone.getTimeZone("UTC"))
        );

        taskMap.put(taskId, scheduledFuture);
    }

    public void removeTask(String taskId) {
        ScheduledFuture<?> scheduledFuture = taskMap.remove(taskId);
        if (scheduledFuture != null) {
            scheduledFuture.cancel(true);
        }
    }
}

6.3 Quartz示例

”`java import org.quartz.*; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.stereotype.Service;

@Service public class DynamicTaskService {

@Autowired
private Scheduler scheduler;

public void addTask(String taskId, String cronExpression) throws SchedulerException {
    JobDetail jobDetail = JobBuilder.newJob(DynamicTaskJob.class)
        .withIdentity(taskId, "dynamic-tasks")
        .build();

    Trigger trigger = TriggerBuilder.newTrigger()
        .withIdentity(taskId
推荐阅读：
  1. SpringBoot实现定时任务
  2. SpringBoot 定时任务的实现

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