在上个月写过一篇 .NET 纯原生实现 Cron 定时任务执行，未依赖第三方组件 的文章，当时 CronSchedule 的实现是使用了，每个服务都独立进入到一个 while 循环中，进行定期扫描是否到了执行时间来实现的，但是那个逻辑有些问题，经过各位朋友的测试，发现当多个任务的时候存在一定概率不按照计划执行的情况。
感谢各位朋友的积极探讨，多交流一起进步。之前那个 while 循环的逻辑每循环一次 Task.Delay 1000 毫秒，无限循环，多个任务的时候还会同时有多个循环任务，确实不够好。
所以决定重构 CronSchedule 的实现，采用全局使用一个 Timer 的形式，每隔 1秒钟扫描一次任务队列看看是否有需要执行的任务，整体的实现思路还是之前的，如果没有看过之前那篇文章的建议先看一下，本片主要针对调整部分进行说明 .NET 纯原生实现 Cron 定时任务执行，未依赖第三方组件 ，主要调整了 CronSchedule.cs
代码语言：javascript复制using Common;
using System.Reflection;
namespace TaskService.Libraries
{
public class CronSchedule
{
private static List<ScheduleInfo> scheduleList = new();
private static Timer mainTimer;
public static void Builder(object context)
{
var taskList = context.GetType().GetMethods().Where(t => t.GetCustomAttributes(typeof(CronScheduleAttribute), false).Length > 0).ToList();
foreach (var action in taskList)
{
string cron = action.CustomAttributes.Where(t => t.AttributeType == typeof(CronScheduleAttribute)).FirstOrDefault()!.NamedArguments.Where(t => t.MemberName == "Cron" && t.TypedValue.Value != null).Select(t => t.TypedValue.Value!.ToString()).FirstOrDefault()!;
scheduleList.Add(new ScheduleInfo
{
CronExpression = cron,
Action = action,
Context = context
});
}
if (mainTimer == default)
{
mainTimer = new(Run, null, 0, 1000);
}
}
private static void Run(object? state)
{
var nowTime = DateTime.Parse(DateTimeOffset.UtcNow.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));
foreach (var item in scheduleList)
{
if (item.LastTime != null)
{
var nextTime = DateTime.Parse(CronHelper.GetNextOccurrence(item.CronExpression, item.LastTime.Value).ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));
if (nextTime == nowTime)
{
item.LastTime = DateTimeOffset.Now;
_ = Task.Run(() =>
{
item.Action.Invoke(item.Context, null);
});
}
}
else
{
item.LastTime = DateTimeOffset.Now.AddSeconds(5);
}
}
}
private class ScheduleInfo
{
public string CronExpression { get; set; }
public MethodInfo Action { get; set; }
public object Context { get; set; }
public DateTimeOffset? LastTime { get; set; }
}
}
[AttributeUsage(AttributeTargets.Method)]
public class CronScheduleAttribute : Attribute
{
public string Cron { get; set; }
}
}这里的逻辑改为了注入任务时将 mainTimer 实例化启动，每一秒钟执行1次 Run方法，Run 方法内部用于 循环检测 scheduleList 中的任务，如果时间符合，则启动一个 Task 去执行对应的 Action，这样全局不管注册多少个服务，也只有一个 Timer 在循环运行，相对之前的 CronSchedule 实现相对更好一点。
使用的时候方法基本没怎么改，只是调整了CronSchedule.Builder 的调用 代码如下：
代码语言：javascript复制using DistributedLock;
using Repository.Database;
using TaskService.Libraries;
namespace TaskService.Tasks
{
public class DemoTask : BackgroundService
{
private readonly IServiceProvider serviceProvider;
private readonly ILogger logger;
public DemoTask(IServiceProvider serviceProvider, ILogger<DemoTask> logger)
{
this.serviceProvider = serviceProvider;
this.logger = logger;
}
protected override async Task ExecuteAsync(CancellationToken stoppingToken)
{
CronSchedule.Builder(this);
await Task.Delay(-1, stoppingToken);
}
[CronSchedule(Cron = "0/1 * * * * ?")]
public void ClearLog()
{
try
{
using var scope = serviceProvider.CreateScope();
var db = scope.ServiceProvider.GetRequiredService<DatabaseContext>();
//省略业务代码
Console.WriteLine("ClearLog:" DateTime.Now);
}
catch (Exception ex)
{
logger.LogError(ex, "DemoTask.ClearLog");
}
}
[CronSchedule(Cron = "0/5 * * * * ?")]
public void ClearCache()
{
try
{
using var scope = serviceProvider.CreateScope();
var db = scope.ServiceProvider.GetRequiredService<DatabaseContext>();
var distLock = scope.ServiceProvider.GetRequiredService<IDistributedLock>();
//省略业务代码
Console.WriteLine("ClearCache:" DateTime.Now);
}
catch (Exception ex)
{
logger.LogError(ex, "DemoTask.ClearCache");
}
}
}
}然后启动我们的项目就可以看到如下的运行效果：
最上面连着两个 16:25:53 并不是重复调用了，只是因为这个任务配置的是 1秒钟执行1次，第一次启动任务的时候执行的较为耗时，导致第一次执行和第二次执行进入到方法中的时间差太短了，这个只在第一次产生，对后续的执行计划没有影响。
至此 .NET 纯原生实现 Cron 定时任务执行，未依赖第三方组件 (Timer 优化版) 就讲解完了，有任何不明白的，可以在文章下面评论或者私信我，欢迎大家积极的讨论交流，有兴趣的朋友可以关注我目前在维护的一个 .NET 基础框架项目，项目地址如下
https://github.com/berkerdong/NetEngine.git
https://gitee.com/berkerdong/NetEngine.git
看了大家的讨论之后我又对 CronSchedule.cs 做了如下三点调整：
- 添加了一个 HashTable 用于记录每个任务已经执行过的时间点，每次执行之前尝试给 HashTable 插入一个执行记录，如果插入成功没有触发异常，则认为没有执行过可以触发任务，这里主要是利用了 HashTable Key 不可重复的逻辑
- 同时把 Key 插入到了一个 List 中，每次 mainTimer 执行的时候先检索 5秒钟以前的 key 把他们从 HashTable 中移除
- mainTimer 的执行间隔我调整为了900ms，根据微软的说法，在现行的 Windows 系统中 Timer 的分辨率为 15ms，所以 900ms 间隔扫描一次是否有需要执行的任务，同时利用了上面的逻辑避免了任务的重复调度。
using Common;
using System.Collections;
using System.Reflection;
namespace TaskService.Libraries
{
public class CronSchedule
{
private static readonly List<ScheduleInfo> scheduleList = new();
private static Timer mainTimer;
private static readonly Hashtable historyList = new();
private static readonly List<string> historyKeyList = new();
public static void Builder(object context)
{
var taskList = context.GetType().GetMethods().Where(t => t.GetCustomAttributes(typeof(CronScheduleAttribute), false).Length > 0).ToList();
foreach (var action in taskList)
{
string cron = action.CustomAttributes.Where(t => t.AttributeType == typeof(CronScheduleAttribute)).FirstOrDefault()!.NamedArguments.Where(t => t.MemberName == "Cron" && t.TypedValue.Value != null).Select(t => t.TypedValue.Value!.ToString()).FirstOrDefault()!;
scheduleList.Add(new ScheduleInfo
{
CronExpression = cron,
Action = action,
Context = context
});
}
if (mainTimer == default)
{
mainTimer = new(Run, null, 0, 900);
}
}
private static void Run(object? state)
{
var nowTime = DateTime.Parse(DateTimeOffset.UtcNow.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));
foreach (var key in historyKeyList)
{
var keyTime = DateTime.Parse(key[..19]);
if (keyTime! <= nowTime.AddSeconds(-5))
{
historyList.Remove(key);
}
}
foreach (var item in scheduleList)
{
if (item.LastTime != null)
{
var nextTime = DateTime.Parse(CronHelper.GetNextOccurrence(item.CronExpression, item.LastTime.Value).ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));
if (nextTime == nowTime)
{
try
{
string key = nextTime.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss") " " item.Action.DeclaringType?.FullName "." item.Action.Name;
historyList.Add(key, null);
historyKeyList.Add(key);
item.LastTime = DateTimeOffset.Now;
_ = Task.Run(() =>
{
item.Action.Invoke(item.Context, null);
});
}
catch
{
}
}
}
else
{
item.LastTime = DateTimeOffset.Now.AddSeconds(5);
}
}
}
private class ScheduleInfo
{
public string CronExpression { get; set; }
public MethodInfo Action { get; set; }
public object Context { get; set; }
public DateTimeOffset? LastTime { get; set; }
}
}
}本模块主要是用于日常普通项目中的一些任务定时调度需求。
