深入浅出 Spring @Scheduled注解

大家好呀，我是猿java。

今天我们来聊聊 Spring 框架中一个非常实用的功能——@Scheduled 注解。如果你在开发过程中遇到需要定时执行任务的需求，那么相信 @Scheduled 一定能帮上大忙。

1. 什么是 @Scheduled？

简单来说，@Scheduled 是 Spring 提供的一个注解，用于在方法上标记定时任务。通过它，我们可以轻松地在指定的时间间隔或特定的时间点执行某些代码，而不需要引入额外的定时任务库。

举个例子：

假设你有一个方法需要每隔5分钟执行一次，你只需要在方法上加上 @Scheduled 注解，并设置相应的属性即可。

2. 如何配置 @Scheduled？

在开始使用 @Scheduled 之前，我们需要做一些配置工作。首先，确保你的 Spring 项目中引入了 spring-boot-starter，因为它已经包含了必要的依赖。

2.1 开启定时任务支持

在你的主类（通常标注了 @SpringBootApplication 的类）上添加 @EnableScheduling 注解，以启用定时任务的支持。

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.scheduling.annotation.EnableScheduling;

@SpringBootApplication
@EnableScheduling
public class ScheduledDemoApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ScheduledDemoApplication.class, args);
    }
}

2.2 创建定时任务

接下来，我们创建一个服务类，并在其中定义一个定时任务方法。例如，每隔5秒打印一条消息：

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

@Component
public class ScheduledTasks {

    @Scheduled(fixedRate = 5000)
    public void reportCurrentTime() {
        System.out.println("每5秒执行一次任务，当前时间：" + System.currentTimeMillis());
    }
}

小提示： @Component 注解用于将这个类注册为 Spring 容器的一个 Bean。

3. 常用属性

@Scheduled 注解提供了多种方式来配置定时任务的执行时间，主要包括以下几种：

3.1 fixedRate

指定一个固定的时间间隔，以毫秒为单位，表示上一次任务开始执行后，多久再次执行。

@Scheduled(fixedRate = 5000) // 每5秒执行一次
public void fixedRateTask() {
    System.out.println("Fixed Rate Task - " + System.currentTimeMillis());
}

3.2 fixedDelay

指定一个固定的时间间隔，表示上一次任务执行完成后，等待多久再次执行。

@Scheduled(fixedDelay = 5000) // 上一次任务完成后5秒执行一次
public void fixedDelayTask() {
    System.out.println("Fixed Delay Task - " + System.currentTimeMillis());
}

3.3 cron

使用 cron 表达式来精确地指定任务的执行时间。cron 表达式可以让你定义复杂的时间计划。

@Scheduled(cron = "0 0/1 * * * ?") // 每分钟执行一次
public void cronTask() {
    System.out.println("Cron Task - " + System.currentTimeMillis());
}

互动时间： 你是否曾经用过 cron 表达式？觉得它难用还是挺直观的呢？欢迎在评论区分享你的经验！

4. 工作原理

了解了如何使用 @Scheduled，那么它背后到底是如何运作的呢？让我们来深入探讨一下。

4.1 基于 TaskScheduler

Spring 的定时任务是基于 TaskScheduler 接口实现的。当我们在方法上使用 @Scheduled 注解时，Spring 会自动为其创建一个调度器，并按照我们定义的时间计划来执行任务。

4.2 使用 ThreadPoolTaskScheduler

默认情况下，Spring 使用 ThreadPoolTaskScheduler 作为 TaskScheduler 的实现类。它内部维护了一个线程池，用于执行定时任务。这样可以确保多个定时任务能够并发执行，而不会阻塞主线程。

注意： 如果你的应用中有多个定时任务，或者某些任务执行时间较长，建议自定义 ThreadPoolTaskScheduler 的线程池大小，以避免任务堆积或资源浪费。

4.3 定时任务的执行流程

1. 初始化阶段： 启动 Spring 应用时，@EnableScheduling 注解会触发 Spring 的配置，扫描所有被 @Scheduled 注解标记的方法。
2. 注册任务： 所有符合条件的定时任务方法会被注册到 TaskScheduler 中。
3. 执行任务： 根据配置的时间计划，TaskScheduler 会调度并在合适的线程中执行相应的任务方法。

5. 延时执行的定时任务

为了更好地理解 @Scheduled 的使用，我们来实现一个稍微复杂些的示例——延时执行任务。

假设我们有一个任务需要在应用启动后延时10秒执行一次，然后每隔5秒重复执行。

5.1 创建定时任务类

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

@Component
public class DelayedScheduledTasks {

    private boolean firstRun = true;

    @Scheduled(fixedRate = 5000, initialDelay = 10000)
    public void delayedTask() {
        if (firstRun) {
            System.out.println("延时10秒后首次执行任务，当前时间：" + System.currentTimeMillis());
            firstRun = false;
        } else {
            System.out.println("每5秒执行一次任务，当前时间：" + System.currentTimeMillis());
        }
    }
}

5.2 解释

• fixedRate = 5000: 任务每5秒执行一次。
• initialDelay = 10000: 应用启动后，延时10秒首次执行任务。

6. 自定义 TaskScheduler

有时候，默认的 ThreadPoolTaskScheduler 可能无法满足我们的需求，比如需要更高的并发能力或特定的线程名称模式。这时候，我们可以自定义一个 TaskScheduler Bean。

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

@Configuration
public class SchedulerConfig {

    @Bean
    public ThreadPoolTaskScheduler taskScheduler() {
        ThreadPoolTaskScheduler scheduler = new ThreadPoolTaskScheduler();
        scheduler.setPoolSize(10); // 设置线程池大小
        scheduler.setThreadNamePrefix("MyScheduler-"); // 设置线程名称前缀
        scheduler.initialize();
        return scheduler;
    }
}

通过上述配置，我们创建了一个拥有10个线程的线程池，并为每个线程命名，方便日志追踪和调试。

小提示： 根据实际任务的复杂度和执行时间，合理配置线程池大小，避免资源浪费或任务延迟。

7. 总结

本文，我们分析了 Spring 的 @Scheduled 注解，从基本的使用方法，到背后的工作原理，再到一些实战中的应用示例，@Scheduled 都能为我们的开发带来极大的便利。

你在项目中遇到过哪些定时任务的需求？使用 @Scheduled 解决了吗？有什么心得与大家分享吗？欢迎在下方留言，我们一起探讨！

8. 学习交流

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