Spring定時任務高階使用篇

一灰灰發表於2019-03-02
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Spring定時任務高階使用篇

前面一篇博文 《Spring之定時任務基本使用篇》 介紹了Spring環境下,定時任務的簡單使用姿勢,也留了一些問題,這一篇則希望能針對這些問題給個答案

I. 定時任務進階篇

1. 問題小結

前面一篇博文,丟擲了下面的幾個問題,接下來則圍繞問題進行分析

  • 一個專案中有多個定時任務時,他們是並行執行的還是序列執行的?
  • 如果預設是序列的
    • 那麼有相同的crond表示式的定時任務之間,有先後順序麼?
    • 某個任務的阻塞是否會影響後面的任務?
    • 如果需要他們並行執行,可以怎麼做?
  • 如果是併發執行的
    • 是新建立執行緒還是採用執行緒池來複用呢?
    • 在併發執行時,假設有個每秒執行一次的任務,但是它執行一次消耗的時間大於1s時,這個任務的表現時怎樣的呢?不斷地新增執行緒來執行還是等執行完畢之後再執行下一次的呢?

2. 多定時任務的串並行分析

如何確認一個專案中的多個定時任務是序列執行還是併發執行呢?要想驗證這個功能,最好的法子就是寫個testcase,比如定義兩個定時任務,在其中一個任務中寫個死迴圈,看另外一個任務是否會正常執行

@Scheduled(cron = "0/1 * * * * ?")
public void sc1() throws InterruptedException {
    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " | sc1 " + System.currentTimeMillis());
    while (true) {
        Thread.sleep(5000);
    }
}

@Scheduled(cron = "0/1 * * * * ?")
public void sc2() {
    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " | sc2 " + System.currentTimeMillis());
}
複製程式碼

首先我們分析的是 sc1和sc2這兩個任務的執行是序列還是並行的,暫時先不考慮 sc1 呼叫時阻塞,下一秒是否是開新的執行緒再呼叫sc1

  • 若序列:則sc1列印一次,sc2可能列印0或者1次
  • 若並行:sc1列印一次,sc2列印n多次

實際執行,GIF圖演示如下

sch01.gif

上圖的結果,印證了預設的情況下,多個定時任務時序列執行的;如果一個任務出現阻塞,其他的任務都會受到影響

3. 定時任務執行的優先順序

既然是順序執行的,那麼優先順序怎麼定?每次都是固定的,還是隨機的呢?

要驗證上面的方法,也容易,同樣兩個任務,看他們的輸出是否會亂掉,如果每次都是任務1列印完再列印任務2,那就是固定優先順序的;否則每次排程時,順序不好說

測試程式碼如下

@Scheduled(cron = "0/1 * * * * ?")
public void sc1()  {
    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " | sc1 " + System.currentTimeMillis());
}

@Scheduled(cron = "0/1 * * * * ?")
public void sc2() {
    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " | sc2 " + System.currentTimeMillis());
}
複製程式碼

實測結果如下

sch02.jpg

從輸出得出結論:順序是串掉的,並沒有表現出明顯的優先順序關係

4. 並行排程

接下來的問題就是我希望這些任務可以併發執行,可以實現麼?

當然是可以,用起來也比較簡單,首先是在Application上新增註解@EnableAsync,開啟非同步呼叫,然後再計劃任務上加上@Async註解即可,一個簡單的demo如下

@EnableAsync
@EnableScheduling
@SpringBootApplication
public class QuickMediaApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(QuickMediaApplication.class, args);
    }

    @Scheduled(cron = "0/1 * * * * ?")
    @Async
    public void sc1()  {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " | sc1 " + System.currentTimeMillis());
    }
}
複製程式碼

上面執行之後,檢視輸出(非同步排程時,理論上執行緒名應該不一樣)

sch03.jpg

從上面的輸出,可以簡單的推理,每次排程上面的任務都是新開了一個執行緒來做的,所以如果在定時任務中寫了死迴圈,是否會導致無限執行緒,最後整個程式崩掉?

額外提一句,linux系統下單程式的執行緒數是有上線的,檢視命令為:

ulimit -u
複製程式碼

在測試之前,先看下上面的正常任務執行,如下面的動圖,執行緒數並沒有誇張的長法

sch04.gif

接下來換成死迴圈的排程方式,實際測試如下,執行緒數蹭蹭的上漲

sch05.gif

所以使用預設的非同步呼叫方式,並不是一個好注意,說不準就被玩死了自己都不知道,那麼可以用自己的執行緒池來管理這些非同步任務麼?

5. 自定義執行緒池

用自定義的執行緒池來取代預設執行緒管理方式,無疑是一個更加安全和靈活的方式,使用起來也並不麻煩,和平常建立執行緒池的套路沒什麼區別,要在Spring生態中使用,就把它搞成bean即可

直接藉助Spring的執行緒池ThreadPoolTaskExecutor

@Bean
public AsyncTaskExecutor asyncTaskExecutor() {
    ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
    executor.setThreadNamePrefix("yhh-schedule-");
    executor.setMaxPoolSize(10);
    executor.setCorePoolSize(3);
    executor.setQueueCapacity(0);
    executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
    return executor;
}

@Scheduled(cron = "0/1 * * * * ?")
@Async
public void sc1() throws InterruptedException {
    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " | sc1 " + System.currentTimeMillis());
    while (true) {
        Thread.sleep(1000 * 5);
    }
}
複製程式碼

實際演示的結果如下,最多10個執行緒,再提交的任務直接丟棄

sch06.gif

簡單說一下,用自定義執行緒池的好處:

  • 合理的分配執行緒池引數
  • 拒絕策略的選擇也比較有意思(可以按照自己的想法來處理”負載”的任務)
  • 執行緒池命名,對於以後問題排查,會有很大的幫助

6. 小結

本來這篇博文在昨天即8月2號就應該寫完的,結果晚上生產環境下除了點問題,解決線上故障之後就比較晚了,留到了今天,哎,拖延症也是要不得。。。

下面小結Spring中定時任務的幾個知識點

  • 預設所有的定時任務都是序列排程的,一個執行緒,且即便crond完全相同的兩個任務先後順序也沒法保證(具體原因需要原始碼分析,看下這塊是怎麼支援)
  • 使用@Async註解可以使定時任務非同步排程;但是需要開啟配置,在啟動類上新增 @EnableAsync 註解
  • 開啟併發執行時,推薦用自定義的執行緒池來替代預設的,理由見上面

II. 其他

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