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定时工作是每个业务常见的需要，比方每分钟扫描超时领取的订单，每小时清理一次数据库历史数据，每天统计前一天的数据并生成报表等等。
01
Java 中自带的解决方案
Cloud Native
1
应用 Timer
创立 java.util.TimerTask 工作，在 run 办法中实现业务逻辑。通过 java.util.Timer 进行调度，反对依照固定频率执行。所有的 TimerTask 是在同一个线程中串行执行，相互影响。也就是说，对于同一个 Timer 里的多个 TimerTask 工作，如果一个 TimerTask 工作在执行中，其它 TimerTask 即便达到执行的工夫，也只能排队期待。如果有异样产生，线程将退出，整个定时工作就失败。

import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;


public class TestTimerTask {public static void main(String[] args) {TimerTask timerTask = new TimerTask() {
            @Override
            public void run() {System.out.println("hell world");
            }
        };
        Timer timer = new Timer();
        timer.schedule(timerTask, 10, 3000);
    }  


}

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2
应用 ScheduledExecutorService
基于线程池设计的定时工作解决方案，每个调度工作都会调配到线程池中的一个线程去执行，解决 Timer 定时器无奈并发执行的问题，反对 fixedRate 和 fixedDelay。
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class TestTimerTask {

public static void main(String[] args) {ScheduledExecutorService ses = Executors.newScheduledThreadPool(5);
    // 依照固定频率执行，每隔 5 秒跑一次
    ses.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {System.out.println("hello fixedRate");
        }
    }, 0, 5, TimeUnit.SECONDS);


    // 依照固定延时执行，上次执行完后隔 3 秒再跑
    ses.scheduleWithFixedDelay(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {System.out.println("hello fixedDelay");
        }
    }, 0, 3, TimeUnit.SECONDS);
}

}
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02
Spring 中自带的解决方案
Cloud Native
Springboot 中提供了一套轻量级的定时工作工具 Spring Task，通过注解能够很不便的配置，反对 cron 表达式、fixedRate、fixedDelay。
import org.springframework.scheduling.annotation.EnableScheduling;
import org.springframework.scheduling.annotation.Scheduled;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
@EnableScheduling
public class MyTask {

/**
 * 每分钟的第 30 秒跑一次
 */
@Scheduled(cron = "30 * * * * ?")
public void task1() throws InterruptedException {System.out.println("hello cron");
}


/**
 * 每隔 5 秒跑一次
 */
@Scheduled(fixedRate = 5000)
public void task2() throws InterruptedException {System.out.println("hello fixedRate");
}


/**
 * 上次跑完隔 3 秒再跑
 */
@Scheduled(fixedDelay = 3000)
public void task3() throws InterruptedException {System.out.println("hello fixedDelay");
}

}
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Spring Task 绝对于下面提到的两种解决方案，最大的劣势就是反对 cron 表达式，能够解决依照规范工夫固定周期执行的业务，比方每天几点几分执行。
03
业务幂等解决方案
Cloud Native
当初的利用根本都是分布式部署，所有机器的代码都是一样的，后面介绍的 Java 和 Spring 自带的解决方案，都是过程级别的，每台机器在同一时间点都会执行定时工作。这样会导致须要业务幂等的定时工作业务有问题，比方每月定时给用户推送音讯，就会推送屡次。
于是，很多利用很天然的就想到了应用分布式锁的解决方案。即每次定时工作执行之前，先去抢锁，抢到锁的执行工作，抢不到锁的不执行。怎么抢锁，又是形形色色，比方应用 DB、zookeeper、redis。
1
应用 DB 或者 Zookeeper 抢锁
应用 DB 或者 Zookeeper 抢锁的架构差不多，原理如下：

定时工夫到了，在回调办法里，先去抢锁。
抢到锁，则继续执行办法，没抢到锁间接返回。
执行完办法后，开释锁。

示例代码如下：
import org.springframework.scheduling.annotation.EnableScheduling;
import org.springframework.scheduling.annotation.Scheduled;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
@EnableScheduling
public class MyTask {

/**
 * 每分钟的第 30 秒跑一次
 */
@Scheduled(cron = "30 * * * * ?")
public void task1() throws Exception {
    String lockName = "task1";
    if (tryLock(lockName)) {System.out.println("hello cron");
        releaseLock(lockName);
    } else {return;}
}


private boolean tryLock(String lockName) {
    //TODO
    return true;
}


private void releaseLock(String lockName) {//TODO}

}
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以后的这个设计，认真一点的同学能够发现，其实还是有可能导致工作反复执行的。比方工作执行的十分快，A 这台机器抢到锁，执行完工作后很快就开释锁了。B 这台机器后抢锁，还是会抢到锁，再执行一遍工作。
2
应用 redis 抢锁
应用 redis 抢锁，其实架构上和 DB/zookeeper 差不多，不过 redis 抢锁反对过期工夫，不必被动去开释锁，并且能够充分利用这个过期工夫，解决工作执行过快开释锁导致工作反复执行的问题，架构如下：

示例代码如下：
@Component
@EnableScheduling
public class MyTask {

/**
 * 每分钟的第 30 秒跑一次
 */
@Scheduled(cron = "30 * * * * ?")
public void task1() throws InterruptedException {
    String lockName = "task1";
    if (tryLock(lockName, 30)) {System.out.println("hello cron");
        releaseLock(lockName);
    } else {return;}
}


private boolean tryLock(String lockName, long expiredTime) {
    //TODO
    return true;
}


private void releaseLock(String lockName) {//TODO}

}
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看到这里，可能又会有同学有问题，加一个过期工夫是不是还是不够谨严，还是有可能工作反复执行？
——确实是的，如果有一台机器忽然长时间的 fullgc，或者之前的工作还没解决完（Spring Task 和 ScheduledExecutorService 实质还是通过线程池解决工作），还是有可能隔了 30 秒再去调度工作的。
3
应用 Quartz
Quartz  [1]   是一套轻量级的任务调度框架，只须要定义了 Job（工作），Trigger（触发器）和 Scheduler（调度器），即可实现一个定时调度能力。反对基于数据库的集群模式，能够做到工作幂等执行。

Quartz 反对工作幂等执行，其实实践上还是抢 DB 锁，咱们看下 quartz 的表构造：

其中，QRTZ_LOCKS 就是 Quartz 集群实现同步机制的行锁表，其表构造如下：
–QRTZ_LOCKS 表构造
CREATE TABLE QRTZ_LOCKS (
LOCK_NAME varchar(40) NOT NULL,
PRIMARY KEY (LOCK_NAME)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

–QRTZ_LOCKS 记录
+—————–+
| LOCK_NAME |
+—————–+
| CALENDAR_ACCESS |
| JOB_ACCESS |
| MISFIRE_ACCESS |
| STATE_ACCESS |