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Quartz的基本概念

字号+ 作者:张 晓宁, 软件工程师, 来源:转载 2016-03-10 17:04 我要评论( )

现在项目里有quartz这个东东。从imb那看到一篇很好的文章,转载过来

Quartz 基本概念及原理

Quartz Scheduler 开源框架

Quartz 是 OpenSymphony 开源组织在任务调度领域的一个开源项目,完全基于 Java 实现。该项目于 2009 年被 Terracotta 收购,目前是 Terracotta 旗下的一个项目。读者可以到 http://www.quartz-scheduler.org/站点下载 Quartz 的发布版本及其源代码。笔者在产品开发中使用的是版本 1.8.4,因此本文内容基于该版本。本文不仅介绍如何应用 Quartz 进行开发,也对其内部实现原理作一定讲解。

作为一个优秀的开源调度框架,Quartz 具有以下特点:

  1. 强大的调度功能,例如支持丰富多样的调度方法,可以满足各种常规及特殊需求;
  2. 灵活的应用方式,例如支持任务和调度的多种组合方式,支持调度数据的多种存储方式;
  3. 分布式和集群能力,Terracotta 收购后在原来功能基础上作了进一步提升。本文暂不讨论该部分内容

另外,作为 Spring 默认的调度框架,Quartz 很容易与 Spring 集成实现灵活可配置的调度功能。

下面是本文中用到的一些专用词汇,在此声明:

scheduler:
任务调度器
trigger:
触发器,用于定义任务调度时间规则
job:
任务,即被调度的任务
misfire:
错过的,指本来应该被执行但实际没有被执行的任务调度

Quartz 任务调度的基本实现原理

核心元素

Quartz 任务调度的核心元素是 scheduler, trigger 和 job,其中 trigger 和 job 是任务调度的元数据, scheduler 是实际执行调度的控制器。

在 Quartz 中,trigger 是用于定义调度时间的元素,即按照什么时间规则去执行任务。Quartz 中主要提供了四种类型的 trigger:SimpleTrigger,CronTirgger,DateIntervalTrigger,和 NthIncludedDayTrigger。这四种 trigger 可以满足企业应用中的绝大部分需求。我们将在企业应用一节中进一步讨论四种 trigger 的功能。

在 Quartz 中,job 用于表示被调度的任务。主要有两种类型的 job:无状态的(stateless)和有状态的(stateful)。对于同一个 trigger 来说,有状态的 job 不能被并行执行,只有上一次触发的任务被执行完之后,才能触发下一次执行。Job 主要有两种属性:volatility 和 durability,其中 volatility 表示任务是否被持久化到数据库存储,而 durability 表示在没有 trigger 关联的时候任务是否被保留。两者都是在值为 true 的时候任务被持久化或保留。一个 job 可以被多个 trigger 关联,但是一个 trigger 只能关联一个 job。

在 Quartz 中, scheduler 由 scheduler 工厂创建:DirectSchedulerFactory 或者 StdSchedulerFactory。 第二种工厂 StdSchedulerFactory 使用较多,因为 DirectSchedulerFactory 使用起来不够方便,需要作许多详细的手工编码设置。 Scheduler 主要有三种:RemoteMBeanScheduler, RemoteScheduler 和 StdScheduler。本文以最常用的 StdScheduler 为例讲解。这也是笔者在项目中所使用的 scheduler 类。

Quartz 核心元素之间的关系如下图所示:

图 1. Quartz 核心元素关系图

线程视图

在 Quartz 中,有两类线程,Scheduler 调度线程和任务执行线程,其中任务执行线程通常使用一个线程池维护一组线程

Scheduler 调度线程主要有两个: 执行常规调度的线程,和执行 misfired trigger 的线程。常规调度线程轮询存储的所有 trigger,如果有需要触发的 trigger,即到达了下一次触发的时间,则从任务执行线程池获取一个空闲线程,执行与该 trigger 关联的任务。Misfire 线程是扫描所有的 trigger,查看是否有 misfired trigger,如果有的话根据 misfire 的策略分别处理。下图描述了这两个线程的基本流程:

图 3. Quartz 调度线程流程图

关于 misfired trigger,我们在企业应用一节中将进一步描述。

数据存储

Quartz 中的 trigger 和 job 需要存储下来才能被使用。Quartz 中有两种存储方式:RAMJobStore, JobStoreSupport,其中 RAMJobStore 是将 trigger 和 job 存储在内存中,而 JobStoreSupport 是基于 jdbc 将 trigger 和 job 存储到数据库中。RAMJobStore 的存取速度非常快,但是由于其在系统被停止后所有的数据都会丢失,所以在通常应用中,都是使用 JobStoreSupport。

在 Quartz 中,JobStoreSupport 使用一个驱动代理来操作 trigger 和 job 的数据存储:StdJDBCDelegate。StdJDBCDelegate 实现了大部分基于标准 JDBC 的功能接口,但是对于各种数据库来说,需要根据其具体实现的特点做某些特殊处理,因此各种数据库需要扩展 StdJDBCDelegate 以实现这些特殊处理。Quartz 已经自带了一些数据库的扩展实现,可以直接使用,如下图所示:

图 4. Quartz 数据库驱动代理


作为嵌入式数据库的代表,Derby 近来非常流行。如果使用 Derby 数据库,可以使用上图中的 CloudscapeDelegate 作为 trigger 和 job 数据存储的代理类。
如何保留已经结束的 Trigger

在 Quartz 中,一个 tirgger 在最后一次触发完成之后,会被自动删除。Quartz 默认不会保留已经结束的 trigger

但是在实际应用中,有些用户需要保留以前的 trigger,作为历史记录,或者作为以后创建其他 trigger 的依据。如何保留结束的 trigger 呢?

一个办法是应用开发者自己维护一份数据备份记录,并且与 Quartz 原表的记录保持一定的同步。这个办法实际操作起来比较繁琐,而且容易出错,不推荐使用。

另外一个办法是通过修改并重新编译 Quartz 的 trigger 类,修改其默认的行为。我们以 org.quartz.SimpleTrigger 为例,修改上面代码中 if (!mayFireAgain())

在定义自己的 trigger 时,设置该属性,就可以选择是否在 trigger 结束时删除 trigger。

有人可能会考虑通过定义一个新的类,然后继承 org.quartz.SimpleTrigger 类并覆盖 executionComplete( ) 方法来实现。但是这种方法是行不通的,因为 Quartz 内部在处理时会根据 trigger 的类型重新生成 SimpleTrigger 类的实例,而不是使用我们自己定义的类创建的实例。这一点应该是 Quartz 的一个小小的不足之处,因为它把扩展 trigger 的能力堵死了。好在 Quartz 是开源的,我们可以根据需要进行修改。

转载至:https://www.ibm.com/developerworks/cn/opensource/os-cn-quartz/
 


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