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           現(xiàn)代的 Web 應(yīng)用程序框架在范圍和復(fù)雜性方面都有所發(fā)展,應(yīng)用程序的每個(gè)底層組件也必須相應(yīng)地發(fā)展。作業(yè)調(diào)度是現(xiàn)代系統(tǒng)中對(duì) Java 應(yīng)用程序的一般要求,而且也是對(duì) Java 開(kāi)發(fā)人員一貫的要求。雖然目前的調(diào)度技術(shù)比起原始的數(shù)據(jù)庫(kù)觸發(fā)器標(biāo)志和獨(dú)立的調(diào)度器線程來(lái)說(shuō),已經(jīng)發(fā)展了許多,但是作業(yè)調(diào)度仍然不是個(gè)小問(wèn)題。對(duì)這個(gè)問(wèn)題最合適的解決方案就是來(lái)自 OpenSymphony 的 Quartz API。

               Quartz 是個(gè)開(kāi)源的作業(yè)調(diào)度框架,為在 Java 應(yīng)用程序中進(jìn)行作業(yè)調(diào)度提供了簡(jiǎn)單卻強(qiáng)大的機(jī)制。Quartz 允許開(kāi)發(fā)人員根據(jù)時(shí)間間隔(或天)來(lái)調(diào)度作業(yè)。它實(shí)現(xiàn)了作業(yè)和觸發(fā)器的多對(duì)多關(guān)系,還能把多個(gè)作業(yè)與不同的觸發(fā)器關(guān)聯(lián)。整合了 Quartz 的應(yīng)用程序可以重用來(lái)自不同事件的作業(yè),還可以為一個(gè)事件組合多個(gè)作業(yè)。雖然可以通過(guò)屬性文件(在屬性文件中可以指定 JDBC 事務(wù)的數(shù)據(jù)源、全局作業(yè)和/或觸發(fā)器偵聽(tīng)器、插件、線程池,以及更多)配置 Quartz,但它根本沒(méi)有與應(yīng)用程序服務(wù)器的上下文或引用集成在一起。結(jié)果就是作業(yè)不能訪問(wèn) Web 服務(wù)器的內(nèi)部函數(shù);例如,在使用 WebSphere 應(yīng)用服務(wù)器時(shí),由 Quartz 調(diào)度的作業(yè)并不能影響服務(wù)器的動(dòng)態(tài)緩存和數(shù)據(jù)源。

           本文使用一系列代碼示例介紹 Quartz API,演示它的機(jī)制,例如作業(yè)、觸發(fā)器、作業(yè)倉(cāng)庫(kù)和屬性。

          入門

          要開(kāi)始使用 Quartz,需要用 Quartz API 對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行配置。步驟如下:

          1. 下載 Quartz API
          2. 解壓縮并把 quartz-x.x.x.jar 放在項(xiàng)目文件夾內(nèi),或者把文件放在項(xiàng)目的類路徑中。
          3. 把 core 和/或 optional 文件夾中的 jar 文件放在項(xiàng)目的文件夾或項(xiàng)目的類路徑中。
          4. 如果使用 JDBCJobStore,把所有的 JDBC jar 文件放在項(xiàng)目的文件夾或項(xiàng)目的類路徑中。

          為了方便讀者,我已經(jīng)把所有必要的文件,包括 DB2 JDBC 文件,編譯到一個(gè) zip 文件中。請(qǐng)下載代碼。

          現(xiàn)在來(lái)看一下 Quartz API 的主要組件。





          作業(yè)和觸發(fā)器

          Quartz 調(diào)度包的兩個(gè)基本單元是作業(yè)和觸發(fā)器。作業(yè) 是能夠調(diào)度的可執(zhí)行任務(wù),觸發(fā)器 提供了對(duì)作業(yè)的調(diào)度。雖然這兩個(gè)實(shí)體很容易合在一起,但在 Quartz 中將它們分離開(kāi)來(lái)是有原因的,而且也很有益處。

          通過(guò)把要執(zhí)行的工作與它的調(diào)度分開(kāi),Quartz 允許在不丟失作業(yè)本身或作業(yè)的上下文的情況下,修改調(diào)度觸發(fā)器。而且,任何單個(gè)的作業(yè)都可以有多個(gè)觸發(fā)器與其關(guān)聯(lián)。


          示例 1:作業(yè)

              通過(guò)實(shí)現(xiàn) org.quartz.job 接口,可以使 Java 類變成可執(zhí)行的。清單 1 提供了 Quartz 作業(yè)的一個(gè)示例。這個(gè)類用一條非常簡(jiǎn)單的輸出語(yǔ)句覆蓋了 execute(JobExecutionContext context) 方法。這個(gè)方法可以包含我們想要執(zhí)行的任何代碼.


          清單 1. SimpleQuartzJob.java
                      package com.ibm.developerworks.quartz;
                      import java.util.Date;
                      import org.quartz.Job;
                      import org.quartz.JobExecutionContext;
                      import org.quartz.JobExecutionException;
                      public class SimpleQuartzJob implements Job {
                      public SimpleQuartzJob() {
                      }
                      public void execute(JobExecutionContext context) throws JobExecutionException {
                      System.out.println("In SimpleQuartzJob - executing its JOB at "
                      + new Date() + " by " + context.getTrigger().getName());
                      }
                      }
                      

              請(qǐng)注意,execute 方法接受一個(gè) JobExecutionContext 對(duì)象作為參數(shù)。這個(gè)對(duì)象提供了作業(yè)實(shí)例的運(yùn)行時(shí)上下文。特別地,它提供了對(duì)調(diào)度器和觸發(fā)器的訪問(wèn),這兩者協(xié)作來(lái)啟動(dòng)作業(yè)以及作業(yè)的 JobDetail 對(duì)象的執(zhí)行。Quartz 通過(guò)把作業(yè)的狀態(tài)放在 JobDetail 對(duì)象中并讓 JobDetail 構(gòu)造函數(shù)啟動(dòng)一個(gè)作業(yè)的實(shí)例,分離了作業(yè)的執(zhí)行和作業(yè)周圍的狀態(tài)。JobDetail 對(duì)象儲(chǔ)存作業(yè)的偵聽(tīng)器、群組、數(shù)據(jù)映射、描述以及作業(yè)的其他屬性。


          示例 2:簡(jiǎn)單觸發(fā)器

          觸發(fā)器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)任務(wù)執(zhí)行的調(diào)度。Quartz 提供了幾種不同的觸發(fā)器,復(fù)雜程度各不相同。清單 2 中的 SimpleTrigger 展示了觸發(fā)器的基礎(chǔ):


          清單 2. SimpleTriggerRunner.java
                      public void task() throws SchedulerException
                      {
                      // Initiate a Schedule Factory
                      SchedulerFactory schedulerFactory = new StdSchedulerFactory();
                      // Retrieve a scheduler from schedule factory
                      Scheduler scheduler = schedulerFactory.getScheduler();
                      // current time
                      long ctime = System.currentTimeMillis();
                      // Initiate JobDetail with job name, job group, and executable job class
                      JobDetail jobDetail =
                      new JobDetail("jobDetail-s1", "jobDetailGroup-s1", SimpleQuartzJob.class);
                      
               // Initiate SimpleTrigger with its name and group name SimpleTrigger simpleTrigger =new SimpleTrigger("simpleTrigger", "triggerGroup-s1");
                  // set its start up time simpleTrigger.setStartTime(new Date(ctime)); // set the interval, how often the job should run (10 seconds here) simpleTrigger.setRepeatInterval(10000); // set the number of execution of this job, set to 10 times. // It will run 10 time and exhaust.
          simpleTrigger.setRepeatCount(100); // set the ending time of this job. // We set it for 60 seconds from its startup time here // Even if we set its repeat count to 10, // this will stop its process after 6 repeats as it gets it endtime by then. //simpleTrigger.setEndTime(new Date(ctime + 60000L)); // set priority of trigger. If not set, the default is 5 //simpleTrigger.setPriority(10); // schedule a job with JobDetail and Trigger scheduler.scheduleJob(jobDetail, simpleTrigger); // start the scheduler scheduler.start(); }

          清單 2 開(kāi)始時(shí)實(shí)例化一個(gè) SchedulerFactory,獲得此調(diào)度器。就像前面討論過(guò)的,創(chuàng)建 JobDetail 對(duì)象時(shí),它的構(gòu)造函數(shù)要接受一個(gè) Job 作為參數(shù)。顧名思義,SimpleTrigger 實(shí)例相當(dāng)原始。在創(chuàng)建對(duì)象之后,設(shè)置幾個(gè)基本屬性以立即調(diào)度任務(wù),然后每 10 秒重復(fù)一次,直到作業(yè)被執(zhí)行 100 次。

          還有其他許多方式可以操縱 SimpleTrigger。除了指定重復(fù)次數(shù)和重復(fù)間隔,還可以指定作業(yè)在特定日歷時(shí)間執(zhí)行,只需給定執(zhí)行的最長(zhǎng)時(shí)間或者優(yōu)先級(jí)(稍后討論)。執(zhí)行的最長(zhǎng)時(shí)間可以覆蓋指定的重復(fù)次數(shù),從而確保作業(yè)的運(yùn)行不會(huì)超過(guò)最長(zhǎng)時(shí)間。

          示例 3: Cron 觸發(fā)器

          CronTrigger 支持比 SimpleTrigger 更具體的調(diào)度,而且也不是很復(fù)雜。基于 cron 表達(dá)式,CronTrigger 支持類似日歷的重復(fù)間隔,而不是單一的時(shí)間間隔 —— 這相對(duì) SimpleTrigger 而言是一大改進(jìn)。

          Cron 表達(dá)式包括以下 7 個(gè)字段:

          • 小時(shí)
          • 月內(nèi)日期
          • 周內(nèi)日期
          • 年(可選字段)

          特殊字符

          Cron 觸發(fā)器利用一系列特殊字符,如下所示:

          • 反斜線(/)字符表示增量值。例如,在秒字段中“5/15”代表從第 5 秒開(kāi)始,每 15 秒一次。

          • 問(wèn)號(hào)(?)字符和字母 L 字符只有在月內(nèi)日期和周內(nèi)日期字段中可用。問(wèn)號(hào)表示這個(gè)字段不包含具體值。所以,如果指定月內(nèi)日期,可以在周內(nèi)日期字段中插入“?”,表示周內(nèi)日期值無(wú)關(guān)緊要。字母 L 字符是 last 的縮寫。放在月內(nèi)日期字段中,表示安排在當(dāng)月最后一天執(zhí)行。在周內(nèi)日期字段中,如果“L”單獨(dú)存在,就等于“7”,否則代表當(dāng)月內(nèi)周內(nèi)日期的最后一個(gè)實(shí)例。所以“0L”表示安排在當(dāng)月的最后一個(gè)星期日?qǐng)?zhí)行。

          • 在月內(nèi)日期字段中的字母(W)字符把執(zhí)行安排在最靠近指定值的工作日。把“1W”放在月內(nèi)日期字段中,表示把執(zhí)行安排在當(dāng)月的第一個(gè)工作日內(nèi)。

          • 井號(hào)(#)字符為給定月份指定具體的工作日實(shí)例。把“MON#2”放在周內(nèi)日期字段中,表示把任務(wù)安排在當(dāng)月的第二個(gè)星期一。

          • 星號(hào)(*)字符是通配字符,表示該字段可以接受任何可能的值。

          所有這些定義看起來(lái)可能有些嚇人,但是只要幾分鐘練習(xí)之后,cron 表達(dá)式就會(huì)顯得十分簡(jiǎn)單。

          清單 3 顯示了 CronTrigger 的一個(gè)示例。請(qǐng)注意 SchedulerFactorySchedulerJobDetail 的實(shí)例化,與 SimpleTrigger 示例中的實(shí)例化是相同的。在這個(gè)示例中,只是修改了觸發(fā)器。這里指定的 cron 表達(dá)式(“0/5 * * * * ?”)安排任務(wù)每 5 秒執(zhí)行一次。


          清單 3. CronTriggerRunner.java
                      public void task() throws SchedulerException
                      {
                      // Initiate a Schedule Factory
                      SchedulerFactory schedulerFactory = new StdSchedulerFactory();
                      // Retrieve a scheduler from schedule factory
                      Scheduler scheduler = schedulerFactory.getScheduler();
                      // current time
                      long ctime = System.currentTimeMillis();
                      // Initiate JobDetail with job name, job group, and executable job class
                      JobDetail jobDetail =
                      new JobDetail("jobDetail2", "jobDetailGroup2", SimpleQuartzJob.class);
                      // Initiate CronTrigger with its name and group name
                      CronTrigger cronTrigger = new CronTrigger("cronTrigger", "triggerGroup2");
                      try {
                      // setup CronExpression
                      CronExpression cexp = new CronExpression("0/5 * * * * ?");
                      // Assign the CronExpression to CronTrigger
                      cronTrigger.setCronExpression(cexp);
                      } catch (Exception e) {
                      e.printStackTrace();
                      }
                      // schedule a job with JobDetail and Trigger
                      scheduler.scheduleJob(jobDetail, cronTrigger);
                      // start the scheduler
                      scheduler.start();
                      }
                      

          高級(jí) Quartz

          如上所示,只用作業(yè)和觸發(fā)器,就能訪問(wèn)大量的功能。但是,Quartz 是個(gè)豐富而靈活的調(diào)度包,對(duì)于愿意研究它的人來(lái)說(shuō),它還提供了更多功能。下一節(jié)討論 Quartz 的一些高級(jí)特性。


          作業(yè)倉(cāng)庫(kù)

               Quartz 提供了兩種不同的方式用來(lái)把與作業(yè)和觸發(fā)器有關(guān)的數(shù)據(jù)保存在內(nèi)存或數(shù)據(jù)庫(kù)中。第一種方式是 RAMJobStore 類的實(shí)例,這是默認(rèn)設(shè)置。這個(gè)作業(yè)倉(cāng)庫(kù)最易使用,而且提供了最佳性能,因?yàn)樗袛?shù)據(jù)都保存在內(nèi)存中。這個(gè)方法的主要不足是缺乏數(shù)據(jù)的持久性。因?yàn)閿?shù)據(jù)保存在 RAM 中,所以應(yīng)用程序或系統(tǒng)崩潰時(shí),所有信息都會(huì)丟失。

          為了修正這個(gè)問(wèn)題,Quartz 提供了 JDBCJobStore。顧名思義,作業(yè)倉(cāng)庫(kù)通過(guò) JDBC 把所有數(shù)據(jù)放在數(shù)據(jù)庫(kù)中。數(shù)據(jù)持久性的代價(jià)就是性能降低和復(fù)雜性的提高。

          設(shè)置 JDBCJobStore

               在前面的示例中,已經(jīng)看到了 RAMJobStore 實(shí)例的工作情況。因?yàn)樗悄J(rèn)的作業(yè)倉(cāng)庫(kù),所以顯然不需要額外設(shè)置就能使用它。但是,使用 JDBCJobStore 需要一些初始化。

          在應(yīng)用程序中設(shè)置使用 JDBCJobStore 需要兩步:首先必須創(chuàng)建作業(yè)倉(cāng)庫(kù)使用的數(shù)據(jù)庫(kù)表。 JDBCJobStore 與所有主流數(shù)據(jù)庫(kù)都兼容,而且 Quartz 提供了一系列創(chuàng)建表的 SQL 腳本,能夠簡(jiǎn)化設(shè)置過(guò)程。可以在 Quartz 發(fā)行包的 “docs/dbTables”目錄中找到創(chuàng)建表的 SQL 腳本。第二,必須定義一些屬性,如表 1 所示:


          表 1. JDBCJobStore 屬性
          屬性名稱
          org.quartz.jobStore.class org.quartz.impl.jdbcjobstore.JobStoreTX (or JobStoreCMT)
          org.quartz.jobStore.tablePrefix QRTZ_ (optional, customizable)
          org.quartz.jobStore.driverDelegateClass org.quartz.impl.jdbcjobstore.StdJDBCDelegate
          org.quartz.jobStore.dataSource qzDS (customizable)
          org.quartz.dataSource.qzDS.driver com.ibm.db2.jcc.DB2Driver (could be any other database driver)
          org.quartz.dataSource.qzDS.url jdbc:db2://localhost:50000/QZ_SMPL (customizable)
          org.quartz.dataSource.qzDS.user db2inst1 (place userid for your own db)
          org.quartz.dataSource.qzDS.password pass4dbadmin (place your own password for user)
          org.quartz.dataSource.qzDS.maxConnections 30

          清單 4 展示了 JDBCJobStore 提供的數(shù)據(jù)持久性。就像在前面的示例中一樣,先從初始化 SchedulerFactoryScheduler 開(kāi)始。然后,不再需要初始化作業(yè)和觸發(fā)器,而是要獲取觸發(fā)器群組名稱列表,之后對(duì)于每個(gè)群組名稱,獲取觸發(fā)器名稱列表。請(qǐng)注意,每個(gè)現(xiàn)有的作業(yè)都應(yīng)當(dāng)用 Scheduler.reschedule() 方法重新調(diào)度。僅僅重新初始化在先前的應(yīng)用程序運(yùn)行時(shí)終止的作業(yè),不會(huì)正確地裝載觸發(fā)器的屬性。


          清單 4. JDBCJobStoreRunner.java
                      public void task() throws SchedulerException
                      {
                      // Initiate a Schedule Factory
                      SchedulerFactory schedulerFactory = new StdSchedulerFactory();
                      // Retrieve a scheduler from schedule factory
                      Scheduler scheduler = schedulerFactory.getScheduler();
                      String[] triggerGroups;
                      String[] triggers;
                      triggerGroups = scheduler.getTriggerGroupNames();
                      for (int i = 0; i < triggerGroups.length; i++) {
                      triggers = scheduler.getTriggerNames(triggerGroups[i]);
                      for (int j = 0; j < triggers.length; j++) {
                      Trigger tg = scheduler.getTrigger(triggers[j], triggerGroups[i]);
                      if (tg instanceof SimpleTrigger && tg.getName().equals("simpleTrigger")) {
                      ((SimpleTrigger)tg).setRepeatCount(100);
                      // reschedule the job
                      scheduler.rescheduleJob(triggers[j], triggerGroups[i], tg);
                      // unschedule the job
                      //scheduler.unscheduleJob(triggersInGroup[j], triggerGroups[i]);
                      }
                      }
                      }
                      // start the scheduler
                      scheduler.start();
                      }
                      

          運(yùn)行 JDBCJobStore

          在第一次運(yùn)行示例時(shí),觸發(fā)器在數(shù)據(jù)庫(kù)中初始化。圖 1 顯示了數(shù)據(jù)庫(kù)在觸發(fā)器初始化之后但尚未擊發(fā)之前的情況。所以,基于 清單 4 中的 setRepeatCount() 方法,將 REPEAT_COUNT 設(shè)為 100,而 TIMES_TRIGGERED 是 0。在應(yīng)用程序運(yùn)行一段時(shí)間之后,應(yīng)用程序停止。


          圖 1. 使用 JDBCJobStore 時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)(運(yùn)行前)
          在用 JDBCJobStore 運(yùn)行前

          圖 2 顯示了數(shù)據(jù)庫(kù)在應(yīng)用程序停止后的情況。在這個(gè)圖中,TIMES_TRIGGERED 被設(shè)為 19,表示作業(yè)運(yùn)行的次數(shù)。


          圖 2. 同一數(shù)據(jù)在 19 次迭代之后
          19 次迭代之后

          當(dāng)再次啟動(dòng)應(yīng)用程序時(shí),REPEAT_COUNT 被更新。這在圖 3 中很明顯。在圖 3 中可以看到 REPEAT_COUNT 被更新為 81,所以新的 REPEAT_COUNT 等于前面的 REPEAT_COUNT 值減去前面的 TIMES_TRIGGERED 值。而且,在圖 3 中還看到新的 TIMES_TRIGGERED 值是 7,表示作業(yè)從應(yīng)用程序重新啟動(dòng)以來(lái),又觸發(fā)了 7 次。


          圖 3. 第 2 次運(yùn)行 7 次迭代之后的數(shù)據(jù)
          第 2 次運(yùn)行 7 次迭代之后

          當(dāng)再次停止應(yīng)用程序之后,REPEAT_COUNT 值再次更新。如圖 4 所示,應(yīng)用程序已經(jīng)停止,還沒(méi)有重新啟動(dòng)。同樣,REPEAT_COUNT 值更新成前一個(gè) REPEAT_COUNT 值減去前一個(gè) TIMES_TRIGGERED 值。


          圖 4. 再次運(yùn)行觸發(fā)器之前的初始數(shù)據(jù)
          再次運(yùn)行觸發(fā)器之前的初始數(shù)據(jù) 


          使用屬性

          正如在使用 JDBCJobStore 時(shí)看到的,可以用許多屬性來(lái)調(diào)整 Quartz 的行為。應(yīng)當(dāng)在 quartz.properties 文件中指定這些屬性。清單 5 顯示了用于 JDBCJobStore 示例的屬性:


          清單 5. quartz.properties
                      org.quartz.threadPool.class = org.quartz.simpl.SimpleThreadPool
                      org.quartz.threadPool.threadCount = 10
                      org.quartz.threadPool.threadPriority = 5
                      org.quartz.threadPool.threadsInheritContextClassLoaderOfInitializingThread = true
                      # Using RAMJobStore
                      ## if using RAMJobStore, please be sure that you comment out the following
                      ## - org.quartz.jobStore.tablePrefix,
                      ## - org.quartz.jobStore.driverDelegateClass,
                      ## - org.quartz.jobStore.dataSource
                      #org.quartz.jobStore.class = org.quartz.simpl.RAMJobStore
                      # Using JobStoreTX
                      ## Be sure to run the appropriate script(under docs/dbTables) first to create tables
                      org.quartz.jobStore.class = org.quartz.impl.jdbcjobstore.JobStoreTX
                      # Configuring JDBCJobStore with the Table Prefix
                      org.quartz.jobStore.tablePrefix = QRTZ_
                      # Using DriverDelegate
                      org.quartz.jobStore.driverDelegateClass = org.quartz.impl.jdbcjobstore.StdJDBCDelegate
                      # Using datasource
                      org.quartz.jobStore.dataSource = qzDS
                      # Define the datasource to use
                      org.quartz.dataSource.qzDS.driver = com.ibm.db2.jcc.DB2Driver
                      org.quartz.dataSource.qzDS.URL = jdbc:db2://localhost:50000/dbname
                      org.quartz.dataSource.qzDS.user = dbuserid
                      org.quartz.dataSource.qzDS.password = password
                      org.quartz.dataSource.qzDS.maxConnections = 30
                      


          結(jié)束語(yǔ)

          Quartz 作業(yè)調(diào)度框架所提供的 API 在兩方面都表現(xiàn)極佳:既全面強(qiáng)大,又易于使用。Quartz 可以用于簡(jiǎn)單的作業(yè)觸發(fā),也可以用于復(fù)雜的 JDBC 持久的作業(yè)存儲(chǔ)和執(zhí)行。OpenSymphony 在開(kāi)放源碼世界中成功地填補(bǔ)了一個(gè)空白,過(guò)去繁瑣的作業(yè)調(diào)度現(xiàn)在對(duì)開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)不過(guò)是小菜一碟。



          PS:一個(gè)解決思路
          寫一個(gè)線程不停去掃描數(shù)據(jù)庫(kù)的任務(wù)表,然后從任務(wù)表中取得任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間,在調(diào)用quartz去定時(shí)執(zhí)行任務(wù).是常見(jiàn)的使用方法.(不依賴于web容器.)
          說(shuō)到底,還是要在后臺(tái)的服務(wù)器啟動(dòng)一個(gè)進(jìn)程的.


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