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Spring中的定时调度(Scheduling)和线程池(Thread Pooling)
简介
Spring包含了对定时调度服务的内置支持类。当前,Spring支持从JDK1.3开始内置的Timer类和Quartz Scheduler(http://www.opensymphony.com/quartz/)。二者都可以通过FactoryBean,分别指向Timer或Trigger实例的引用进行配置。更进一步,有个对Quartz Scheduler和Timer都有效的工具类可以让你调用某个目标对象的方法(类似通常的MethodInvokingFactoryBean操作)。Spring 还包含有用于线程池调度的类,它针对Java 1.3,1.4,5和JEE环境的差异都进行了抽象。
使用OpenSymphony Quartz 调度器
Quartz使用Trigger,Job以及JobDetail等对象来进行各种类型的任务调度。关于Quartz的基本概念,请参阅http://www.opensymphony.com/quartz。为了让基于Spring的应用程序方便使用,Spring提供了一些类来简化uartz的用法。
使用JobDetailBean
JobDetail 对象保存运行一个任务所需的全部信息。Spring提供一个叫作JobDetailBean的类让JobDetail能对一些有意义的初始值进行初始化。让我们来看个例子:
<bean name="exampleJob" class="org.springframework.scheduling.quartz.JobDetailBean"> <property name="jobClass" value=http://www.mamicode.com/"example.ExampleJob" />>Job detail bean拥有所有运行job(ExampleJob)的必要信息。通过job的data map来制定timeout。Job的data map可以通过JobExecutionContext(在运行时刻传递给你)来得到,但是JobDetailBean同时把从job的data map中得到的属性映射到实际job中的属性中去。 所以,如果ExampleJob中包含一个名为timeout的属性,JobDetailBean将自动为它赋值:
package example; public class ExampleJob extends QuartzJobBean { private int timeout; /** * Setter called after the ExampleJob is instantiated * with the value from the JobDetailBean (5) */ public void setTimeout(int timeout) { this.timeout = timeout; } protected void executeInternal(JobExecutionContext ctx) throws JobExecutionException { // do the actual work } }
当然,你同样可以对Job detail bean中所有其他的额外配置进行设置。
注意:使用name和group属性,你可以分别修改job在哪一个组下运行和使用什么名称。默认情况下,job的名称等于job detail bean的名称(在上面的例子中为exampleJob)。
使用 MethodInvokingJobDetailFactoryBean
通常情况下,你只需要调用特定对象上的一个方法即可实现任务调度。你可以使用MethodInvokingJobDetailFactoryBean准确的做到这一点:
<bean id="jobDetail" class="org.springframework.scheduling.quartz.MethodInvokingJobDetailFactoryBean"> <property name="targetObject" ref="exampleBusinessObject" /> <property name="targetMethod" value=http://www.mamicode.com/"doIt" />>上面例子将调用exampleBusinessObject中的doIt方法(如下):
public class ExampleBusinessObject { // properties and collaborators public void doIt() { // do the actual work } }<bean id="exampleBusinessObject" class="examples.ExampleBusinessObject"/>使用MethodInvokingJobDetailFactoryBean你不需要创建只有一行代码且只调用一个方法的job, 你只需要创建真实的业务对象来包装具体的细节的对象。
默认情况下,Quartz Jobs是无状态的,可能导致jobs之间互相的影响。如果你为相同的JobDetail指定两个Trigger, 很可能当第一个job完成之前,第二个job就开始了。如果JobDetail对象实现了Stateful接口,就不会发生这样的事情。 第二个job将不会在第一个job完成之前开始。为了使得jobs不并发运行,设置MethodInvokingJobDetailFactoryBean中的concurrent标记为false。
<bean id="jobDetail" class="org.springframework.scheduling.quartz.MethodInvokingJobDetailFactoryBean"> <property name="targetObject" ref="exampleBusinessObject" /> <property name="targetMethod" value=http://www.mamicode.com/"doIt" />>
Note 注意:默认情况下,jobs在并行的方式下运行。
使用triggers和SchedulerFactoryBean来包装任务
我们已经创建了job details,jobs。我们同时回顾了允许你调用特定对象上某一个方法的便捷的bean。 当然我们仍需要调度这些jobs。这需要使用triggers和SchedulerFactoryBean来完成。Quartz自带一些可供使用的triggers。Spring提供两个子类triggers,分别为CronTriggerBean和SimpleTriggerBean。
Triggers也需要被调度。Spring提供SchedulerFactoryBean来暴露一些属性来设置triggers。SchedulerFactoryBean负责调度那些实际的triggers。
几个例子:
<bean id="simpleTrigger" class="org.springframework.scheduling.quartz.SimpleTriggerBean"> <!-- see the example of method invoking job above --> <property name="jobDetail" ref="jobDetail" /> <!-- 10 seconds --> <property name="startDelay" value=http://www.mamicode.com/"10000" />>现在我们创建了两个triggers,其中一个开始延迟10秒以后每50秒运行一次,另一个每天早上6点钟运行。我们需要创建一个SchedulerFactoryBean来最终实现上述的一切:
<bean class="org.springframework.scheduling.quartz.SchedulerFactoryBean"> <property name="triggers"> <list> <ref bean="cronTrigger" /> <ref bean="simpleTrigger" /> </list> </property> </bean>更多的属性你可以通过SchedulerFactoryBean来设置,例如job details使用的Calendars, 用来订制Quartz的一些属性以及其它相关信息。 你可以查阅相应的JavaDOC(http://www.springframework.org/docs/api/org/springframework/scheduling/quartz/SchedulerFactoryBean.html)来了解进一步的信息。
使用JDK Timer支持类
另外一个调度任务的途径是使用JDK Timer对象。更多的关于Timer的信息可以在这里http://java.sun.com/docs/books/tutorial/essential/threads/timer.html找到。 上面讨论的概念仍可以应用于Timer的支持。你可以创建定制的timer或者调用某些方法的timer。包装timers的工作由TimerFactoryBean完成。
创建定制的timers
你可以使用TimerTask创建定制的timer tasks,类似于Quartz中的jobs:
public class CheckEmailAddresses extends TimerTask {
private List emailAddresses;
public void setEmailAddresses(List emailAddresses) {
this.emailAddresses = emailAddresses;
}
public void run() {
// iterate over all email addresses and archive them
}
}
包装它很简单:
<bean id="checkEmail" class="examples.CheckEmailAddress"> <property name="emailAddresses"> <list> <value>test@springframework.org</value> <value>foo@bar.com</value> <value>john@doe.net</value> </list> </property> </bean> <bean id="scheduledTask" class="org.springframework.scheduling.timer.ScheduledTimerTask"> <!-- wait 10 seconds before starting repeated execution --> <property name="delay" value=http://www.mamicode.com/"10000" />><!-- run every 50 seconds --> <property name="period" value=http://www.mamicode.com/"50000" />>注意若要让任务只运行一次,你可以把period属性设置为0(或者负值)。
使用 MethodInvokingTimerTaskFactoryBean类
和对Quartz的支持类似,对Timer的支持也包含一个组件,可以让你周期性的调用某个方法:
<bean id="doIt" class="org.springframework.scheduling.timer.MethodInvokingTimerTaskFactoryBean"> <property name="targetObject" ref="exampleBusinessObject" /> <property name="targetMethod" value=http://www.mamicode.com/"doIt" />>以上的例子会调用exampleBusinessObject对象的doIt方法。(见下):
public class BusinessObject { // properties and collaborators public void doIt() { // do the actual work } }将上例中ScheduledTimerTask的timerTask引用修改为doIt,bean将会用一个固定的周期来调用doIt方法。
打包:使用TimerFactoryBean来设置任务
TimerFactoryBean类和Quartz的SchedulerFactoryBean类有些类似,它们是为同样的目的而设计的:设置确切的任务计划。TimerFactoryBean对一个Timer进行配置,设置其引用的任务的周期。你可以指定是否使用背景线程。
<bean id="timerFactory" class="org.springframework.scheduling.timer.TimerFactoryBean">
<property name="scheduledTimerTasks">
<list>
<!-- see the example above -->
<ref bean="scheduledTask" />
</list>
</property>
</bean>
SpringTaskExecutor抽象
Spring 2.0 为执行器(Executor)处理引入了一个新的抽象层。Executor是Java 5的名词,用来表示线程池的概念。之所以用这个奇怪的名词,是因为实际上不能保证底层实现的确是一个池。实际上,很多情况下,executor只是单线程。Spring的抽象层帮助你把线程池引入到Java 1.3和1.4环境中,同时隐藏了 1.3, 1.4, 5, 和 Java EE环境中线程池实现的差异。
TaskExecutor接口
Spring的TaskExecutor接口等同于java.util.concurrent.Executor接口。实际上,它存在主要原因是为了在使用线程池的时候,将对Java 5的依赖抽象掉。这个接口只有一个方法execute(Runnable task),它根据线程池的语义和配置,来接受一个执行任务。
何时使用TaskExecutor接口
TaskExecutor接口开始的时候,是为了其他Spring组件使用线程池的抽象需要创建的。例如ApplicationEventMulticaster组件、JMS的 AbstractMessageListenerContainer和对Quartz的整合都使用了TaskExecutor接口来抽象线程池。当然,如果你的bean需要线程池行为,你也可以使用这个抽象层。
TaskExecutor类型
在Spring发行包中预定义了一些TaskExecutor实现。有了它们,你甚至不需要再自行实现了。
SimpleAsyncTaskExecutor类
这个实现不重用任何线程,或者说它每次调用都启动一个新线程。但是,它还是支持对并发总数设限,当超过线程并发总数限制时,阻塞新的调用,直到有位置被释放。如果你需要真正的池,请继续往下看。
SyncTaskExecutor类
这个实现不会异步执行。相反,每次调用都在发起调用的线程中执行。它的主要用处是在不需要多线程的时候,比如简单的test case。
ConcurrentTaskExecutor类
这个实现是对Java 5 java.util.concurrent.Executor类的包装。有另一个备选, ThreadPoolTaskExecutor类,它暴露了Executor的配置参数作为bean属性。很少需要使用ConcurrentTaskExecutor, 但是如果ThreadPoolTaskExecutor不敷所需,ConcurrentTaskExecutor是另外一个备选。
SimpleThreadPoolTaskExecutor类
这个实现实际上是Quartz的SimpleThreadPool类的子类,它会监听Spring的生命周期回调。当你有线程池,需要在Quartz和非Quartz组件中共用时,这是它的典型用处。
ThreadPoolTaskExecutor类
它不支持任何对java.util.concurrent包的替换或者下行移植。Doug Lea和Dawid Kurzyniec对java.util.concurrent的实现都采用了不同的包结构,导致它们无法正确运行。
这个实现只能在Java 5环境中使用,但是却是这个环境中最常用的。它暴露的bean properties可以用来配置一个java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor,把它包装到一个TaskExecutor中。如果你需要更加先进的类,比如ScheduledThreadPoolExecutor,我们建议你使用ConcurrentTaskExecutor来替代。
TimerTaskExecutor类
这个实现使用一个TimerTask作为其背后的实现。它和SyncTaskExecutor的不同在于,方法调用是在一个独立的线程中进行的,虽然在那个线程中是同步的。
WorkManagerTaskExecutor类
CommonJ 是BEA和IBM联合开发的一套规范。这些规范并非Java EE的标准,但它是BEA和IBM的应用服务器实现的共同标准
这个实现使用了CommonJ WorkManager作为其底层实现,是在Spring context中配置CommonJ WorkManager应用的最重要的类。和SimpleThreadPoolTaskExecutor类似,这个类实现了WorkManager接口,因此可以直接作为WorkManager使用。
使用TaskExecutor接口
Spring的TaskExecutor实现作为一个简单的JavaBeans使用。在下面的示例中,我们定义一个bean,使用 ThreadPoolTaskExecutor来异步打印出一系列字符串。
import org.springframework.core.task.TaskExecutor; public class TaskExecutorExample { private class MessagePrinterTask implements Runnable { private String message; public MessagePrinterTask(String message) { this.message = message; } public void run() { System.out.println(message); } } private TaskExecutor taskExecutor; public TaskExecutorExample(TaskExecutor taskExecutor) { this.taskExecutor = taskExecutor; } public void printMessages() { for(int i = 0; i < 25; i++) { taskExecutor.execute(new MessagePrinterTask("Message" + i)); } } }
可以看到,无需你自己从池中获取一个线程来执行,你把自己的Runnable类加入到队列中去,TaskExecutor使用它自己的内置规则来决定何时应该执行任务。
为了配置TaskExecutor使用的规则,暴露了简单的bean properties。
<bean id="taskExecutor" class="org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor"> <property name="corePoolSize" value=http://www.mamicode.com/"5" />>
Spring中的定时调度(Scheduling)和线程池(Thread Pooling)