Java & Go 定时任务

2024-07-30 16:26:30 浏览数 (2)

定时任务概括

定时任务是软件开发中用于自动执行周期性任务的技术。它允许开发者设置特定的时间点或间隔来触发预定的操作，如数据备份、清理缓存、发送通知等。这种机制可以减少人工干预，提高系统效率和稳定性。定时任务在不同的操作系统和编程环境中有不同的实现方式，例如Linux的cron作业、Windows的任务计划程序，或是编程语言中的相关库。它们帮助自动化重复性工作，确保关键任务按时执行，是现代应用程序不可或缺的组成部分。

定时任务使用场景

定时任务在软件开发当中使用非常广泛。主要有以下场景：

  1. 数据备份。定时备份重要数据，防止丢失。
  2. 日志清理。定时归档和清理日志文件，释放磁盘空间
  3. 性能监控。定时收集、处理和上报性能数据。
  4. 数据同步。定时将最新数据同步给其他消费者。
  5. 资源管理。定时清理、回收系统资源，提升利用率和性能。

当然列举的这几个有些宽泛，在实际开发当中，会有多种多样的定时任务场景。下面我们先来看看 Java 语言都有哪些实现定时任务的类库。

Java 语言实现定时任务

相信很多小伙伴接触最多的定时任务就是定时自动化回归测试了。通常会有专门的开发和测试框架来完成具体的设置和执行定时任务。在 Java 语言中，实现定时任务有几种常用的方法：

  1. java.util.Timer 类：这是Java标准库提供的一个类，可以用来安排任务以后在后台线程中执行。使用Timer类，你可以创建一个TimerTask任务，然后使用schedule或scheduleAtFixedRate方法来安排任务的执行。
  2. ScheduledExecutorService 接口：这是Java并发包中的一部分，提供了更灵活的定时任务调度能力。你可以使用Executors类创建一个ScheduledExecutorService实例，然后使用schedule或scheduleAtFixedRate方法来安排任务。
  3. Spring框架的@Scheduled注解：如果你在使用Spring框架，可以利用@Scheduled注解来简化定时任务的配置。Spring的调度器会根据注解的参数来执行相应的方法。
  4. Quartz Scheduler：这是一个开源的作业调度库，提供了比Java标准库更强大的定时任务功能。Quartz允许你配置复杂的调度策略，如cron表达式，并支持集群。

java.util.Timer

利用 Spring 框架支持相对来说比较常见。下面我写了一个 java.util.Timer 实现每秒打印一次时间的定时任务的简单案例。可以按以下步骤编写代码：

  1. 创建一个继承自TimerTask的类，在其中实现run方法。
  2. 创建一个Timer对象。
  3. 使用Timer对象的schedule方法安排任务。

以下是具体的示例代码：

代码语言：javascript复制

package com.funtest.temp;


import com.funtester.frame.SourceCode;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;

public class FunTester extends SourceCode {

    public static void main(String[] args) {
        Timer timer = new Timer();// 实例化Timer类
        TimerTask task = new TimerTask() {
            @Override
            public void run() {// 实例化TimerTask类
                // 任务代码,打印当前时间,并指定线程名称
                SimpleDateFormat formatter = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss");
                Date date = new Date(System.currentTimeMillis());
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()   "      "   formatter.format(date));
            }
        };
        // 0表示立即执行，1000表示每隔1秒执行一次
        timer.scheduleAtFixedRate(task, 0, 1000);
    }

}

下面是控制台打印的信息：

代码语言：javascript复制
Timer-0      10:04:07
Timer-0      10:04:08
Timer-0      10:04:09
Timer-0      10:04:10

使用 java.util.Timer 实现定时任务，虽然具有简单易用优点，但在我的经验范围内极少，大多数都是包装成服务化，使用 Spring 自带的定时任务执行。其主要缺点就是：单线程执行、异常处理不够优雅、不支持并发。总体来讲不如 ScheduledExecutorService 功能强大。

ScheduledExecutorService

下面是 ScheduledExecutorService 的简单案例。

代码语言：javascript复制
package com.funtest.temp;  
  
  
import com.funtester.frame.SourceCode;  
  
import java.text.SimpleDateFormat;  
import java.util.Date;  
import java.util.concurrent.Executors;  
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;  
import java.util.concurrent.TimeUnit;  
  
public class FunTester extends SourceCode {  
  
    public static void main(String[] args) {  
        // 创建一个具有单个线程的调度程序  
        ScheduledExecutorService scheduler = Executors.newScheduledThreadPool(1);  
        // 创建一个Runnable任务，每秒打印一次当前时间  
        Runnable task = new Runnable() {  
            @Override  
            public void run() {  
                SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss");  
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()   "      "   sdf.format(new Date()));  
            }  
        };  
        // 从现在开始1秒钟之后，每隔1秒钟执行一次  
        scheduler.scheduleAtFixedRate(task, 0, 1, TimeUnit.SECONDS);  
    }  
  
}

明显看到用到了线程池的使用，有点不用多说，简洁性我感觉不输 java.util.Timer。

Go 语言定时任务

Go 语言定时任务实现，也是比较简单的也是利用 Go SDK 自带的 time 包。下面是简单的案例：

代码语言：javascript复制

package main

import (
 "fmt"
 "time"
)

func main() {
 // 创建一个定时器,每隔1秒钟执行一次
 ticker := time.NewTicker(1 * time.Second)
 // 延迟关闭定时器
 defer ticker.Stop()
 // 无限循环
 for {
  // 从定时器的通道中接收数据
  select {
  case t := <-ticker.C:
   fmt.Println("Current time:", t)
  }
 }
}

这个案例基本是最佳实现，如果大家有需求都可以参考，而且 Go 语言 goroutine 的原因，不用很关心协程性能的问题，我自己就直接使用 goroutine 直接起定时任务了。这种对于复杂的定时任务，这种方式就显得力不从心了。

在 Go 语言 time 包里面还有一种方法实现：

代码语言：javascript复制
package main  
  
import (  
    "fmt"  
    "time")  
  
func main() {  
    // 创建一个定时器,1秒后触发  
    timer := time.AfterFunc(1*time.Second, func() {  
       fmt.Println("Current time:", time.Now())  
    })  
  
    // 防止程序退出  
    select {  
    case <-timer.C:  
    }  
}

语法上看好像区别不是很大，各位自己选用吧。

cron 包

下面分享一下 Go 第三方包的实现。cron 是一个在 Go 语言中实现定时任务的流行库，它允许你使用 cron 表达式来定义任务的执行时间。PS：这个 cron 目测只支持了分钟级别的。

代码语言：javascript复制
package main  
  
import (  
    "fmt"  
    "time"  
    "github.com/robfig/cron/v3")  
  
func main() {  
    // 创建一个定时任务  
    c := cron.New()  
    // 添加一个定时任务,每隔1分钟执行一次  
    c.AddFunc("0/1 * * * *", func() {  
       fmt.Println("Current time:", time.Now())  
    })  
    // 启动定时任务  
    c.Start()  
    // 防止程序退出  
    select {}  
}

在 AddFunc 方法参数 spec 不仅支持 cron 语法，为了方便使用还增加了一个 @every 语法，后面可以跟类似 @every 1m2s ，time.ParseDuration() 支持的格式都可以用在这里。除此之外 cron 预定义了一些时间规则：

  • @yearly：也可以写作@annually，表示每年第一天的 0 点。等价于0 0 1 1 *；
  • @monthly：表示每月第一天的 0 点。等价于0 0 1 * *；
  • @weekly：表示每周第一天的 0 点，注意第一天为周日，即周六结束，周日开始的那个 0 点。等价于0 0 * * 0；
  • @daily：也可以写作@midnight，表示每天 0 点。等价于0 0 * * *；
  • @hourly：表示每小时的开始。等价于0 * * * *。

gocron包

还有一个更加灵活的库 gocron 功能更加强大，但使用起来存在一定门槛。下面是一个案例：

代码语言：javascript复制
package main

import (
 "fmt"
 "time"

 "github.com/go-co-op/gocron"
)

func main() {
 // 定时任务
 s := gocron.NewScheduler(time.Local)
 // 每秒执行一次
 s.Every(1).Minutes().Do(func() {
  fmt.Println("Current time:", time.Now())
 })
 s.StartBlocking()
 fmt.Println("任务结束")
}

gocron 设置时间的话，都可以通过调用不同的 API 来组装实现。对于 API 学习需要一定的学习成本。同时 gocron 也支持 cron 语法的。下面是个例子：

代码语言：javascript复制
package main

import (
 "fmt"
 "time"

 "github.com/go-co-op/gocron"
)

func main() {
 // 定时任务
 s := gocron.NewScheduler(time.Local)
 // 添加一个每周二上午10点每分钟执行一次的任务，使用 cron 表达式
 s.Cron("0 * 10 ? * 2").Do(func() {
  fmt.Println("Task executed at:", time.Now())
 })
 s.StartBlocking()
 fmt.Println("任务结束")
}
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