二、快速使用
具体的功能已经封装成SpringBoot-starter即插即用
<dependency> <groupId>com.github.guoyixing</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-super-scheduled</artifactId> <version>0.3.1</version> </dependency>
三、实现原理
1、动态管理实现
(1) 配置管理介绍
@Component("superScheduledConfig") public class SuperScheduledConfig { /** * 执行定时任务的线程池 */ private ThreadPoolTaskScheduler taskScheduler; /** * 定时任务名称与定时任务回调钩子 的关联关系容器 */ private Map<String, ScheduledFuture> nameToScheduledFuture = new ConcurrentHashMap<>(); /** * 定时任务名称与定时任务需要执行的逻辑 的关联关系容器 */ private Map<String, Runnable> nameToRunnable = new ConcurrentHashMap<>(); /** * 定时任务名称与定时任务的源信息 的关联关系容器 */ private Map<String, ScheduledSource> nameToScheduledSource = new ConcurrentHashMap<>(); /* 普通的get/sets省略 */ }
(2) 使用后处理器拦截SpringBoot原本的定时任务
- 实现ApplicationContextAware接口拿到SpringBoot的上下文
- 实现BeanPostProcessor接口，将这个类标记为后处理器，后处理器会在每个bean实例化之后执行
- 使用@DependsOn注解强制依赖SuperScheduledConfig类，让SpringBoot实例化SuperScheduledPostProcessor类之前先实例化SuperScheduledConfig类
- 主要实现逻辑在postProcessAfterInitialization()方法中
@DependsOn({"superScheduledConfig"}) @Component @Order public class SuperScheduledPostProcessor implements BeanPostProcessor, ApplicationContextAware { protected final Log logger = LogFactory.getLog(getClass()); private ApplicationContext applicationContext; /** * 实例化bean之前的操作 * @param bean bean实例 * @param beanName bean的Name */ @Override public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException { return bean; } /** * 实例化bean之后的操作 * @param bean bean实例 * @param beanName bean的Name */ @Override public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException { //1.获取配置管理器 SuperScheduledConfig superScheduledConfig = applicationContext.getBean(SuperScheduledConfig.class); //2.获取当前实例化完成的bean的所有方法 Method[] methods = bean.getClass().getDeclaredMethods(); //循环处理对每个方法逐一处理 if (methods.length > 0) { for (Method method : methods) { //3.尝试在该方法上获取@Scheduled注解（SpringBoot的定时任务注解） Scheduled annotation = method.getAnnotation(Scheduled.class); //如果无法获取到@Scheduled注解，就跳过这个方法 if (annotation == null) { continue; } //4.创建定时任务的源属性 //创建定时任务的源属性（用来记录定时任务的配置，初始化的时候记录的是注解上原本的属性） ScheduledSource scheduledSource = new ScheduledSource(annotation, method, bean); //对注解上获取到源属性中的属性进行检测 if (!scheduledSource.check()) { throw new SuperScheduledException("在" + beanName + "Bean中" + method.getName() + "方法的注解参数错误"); } //生成定时任务的名称（id），使用beanName+“.”+方法名 String name = beanName + "." + method.getName(); //将以key-value的形式，将源数据存入配置管理器中，key：定时任务的名称 value：源数据 superScheduledConfig.addScheduledSource(name, scheduledSource); try { //5.将原本SpringBoot的定时任务取消掉 clearOriginalScheduled(annotation); } catch (Exception e) { throw new SuperScheduledException("在关闭原始方法" + beanName + method.getName() + "时出现错误"); } } } //最后bean保持原有返回 return bean; } /** * 修改注解原先的属性 * @param annotation 注解实例对象 * @throws Exception */ private void clearOriginalScheduled(Scheduled annotation) throws Exception { changeAnnotationValue(annotation, "cron", Scheduled.CRON_DISABLED); changeAnnotationValue(annotation, "fixedDelay", -1L); changeAnnotationValue(annotation, "fixedDelayString", ""); changeAnnotationValue(annotation, "fixedRate", -1L); changeAnnotationValue(annotation, "fixedRateString", ""); changeAnnotationValue(annotation, "initialDelay", -1L); changeAnnotationValue(annotation, "initialDelayString", ""); } /** * 获取SpringBoot的上下文 * @param applicationContext SpringBoot的上下文 */ @Override public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException { this.applicationContext = applicationContext; } }
(3) 使用ApplicationRunner初始化自定义的定时任务运行器
- 实现ApplicationContextAware接口拿到SpringBoot的上下文
- 使用@DependsOn注解强制依赖threadPoolTaskScheduler类
- 实现ApplicationRunner接口，在所有bean初始化结束之后，运行自定义逻辑
- 主要实现逻辑在run()方法中
@DependsOn("threadPoolTaskScheduler") @Component public class SuperScheduledApplicationRunner implements ApplicationRunner, ApplicationContextAware { protected final Log logger = LogFactory.getLog(getClass()); private DateTimeFormatter df = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"); private ApplicationContext applicationContext; /** * 定时任务配置管理器 */ @Autowired private SuperScheduledConfig superScheduledConfig; /** * 定时任务执行线程 */ @Autowired private ThreadPoolTaskScheduler threadPoolTaskScheduler; @Override public void run(ApplicationArguments args) { //1.定时任务配置管理器中缓存 定时任务执行线程 superScheduledConfig.setTaskScheduler(threadPoolTaskScheduler); //2.获取所有定时任务源数据 Map<String, ScheduledSource> nameToScheduledSource = superScheduledConfig.getNameToScheduledSource(); //逐一处理定时任务 for (String name : nameToScheduledSource.keySet()) { //3.获取定时任务源数据 ScheduledSource scheduledSource = nameToScheduledSource.get(name); //4.获取所有增强类 String[] baseStrengthenBeanNames = applicationContext.getBeanNamesForType(BaseStrengthen.class); //5.创建执行控制器 SuperScheduledRunnable runnable = new SuperScheduledRunnable(); //配置执行控制器 runnable.setMethod(scheduledSource.getMethod()); runnable.setBean(scheduledSource.getBean()); //6.逐一处理增强类（增强器实现原理后面具体分析） List<Point> points = new ArrayList<>(baseStrengthenBeanNames.length); for (String baseStrengthenBeanName : baseStrengthenBeanNames) { //7.将增强器代理成point Object baseStrengthenBean = applicationContext.getBean(baseStrengthenBeanName); //创建代理 Point proxy = ProxyUtils.getInstance(Point.class, new RunnableBaseInterceptor(baseStrengthenBean, runnable)); proxy.setSuperScheduledName(name); //8.所有的points连成起来 points.add(proxy); } //将point形成调用链 runnable.setChain(new Chain(points)); //将执行逻辑封装并缓存到定时任务配置管理器中 superScheduledConfig.addRunnable(name, runnable::invoke); try { //8.启动定时任务 ScheduledFuture<?> schedule = ScheduledFutureFactory.create(threadPoolTaskScheduler , scheduledSource, runnable::invoke); //将线程回调钩子存到任务配置管理器中 superScheduledConfig.addScheduledFuture(name, schedule); logger.info(df.format(LocalDateTime.now()) + "任务" + name + "已经启动..."); } catch (Exception e) { throw new SuperScheduledException("任务" + name + "启动失败，错误信息：" + e.getLocalizedMessage()); } } } @Override public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException { this.applicationContext = applicationContext; } }
(4) 进行动态管理
@Component public class SuperScheduledManager { protected final Log logger = LogFactory.getLog(getClass()); private DateTimeFormatter df = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"); @Autowired private SuperScheduledConfig superScheduledConfig; /** * 修改Scheduled的执行周期 * * @param name scheduled的名称 * @param cron cron表达式 */ public void setScheduledCron(String name, String cron) { //终止原先的任务 cancelScheduled(name); //创建新的任务 ScheduledSource scheduledSource = superScheduledConfig.getScheduledSource(name); scheduledSource.clear(); scheduledSource.setCron(cron); addScheduled(name, scheduledSource); } /** * 修改Scheduled的fixedDelay * * @param name scheduled的名称 * @param fixedDelay 上一次执行完毕时间点之后多长时间再执行 */ public void setScheduledFixedDelay(String name, Long fixedDelay) { //终止原先的任务 cancelScheduled(name); //创建新的任务 ScheduledSource scheduledSource = superScheduledConfig.getScheduledSource(name); scheduledSource.clear(); scheduledSource.setFixedDelay(fixedDelay); addScheduled(name, scheduledSource); } /** * 修改Scheduled的fixedRate * * @param name scheduled的名称 * @param fixedRate 上一次开始执行之后多长时间再执行 */ public void setScheduledFixedRate(String name, Long fixedRate) { //终止原先的任务 cancelScheduled(name); //创建新的任务 ScheduledSource scheduledSource = superScheduledConfig.getScheduledSource(name); scheduledSource.clear(); scheduledSource.setFixedRate(fixedRate); addScheduled(name, scheduledSource); } /** * 查询所有启动的Scheduled */ public List<String> getRunScheduledName() { Set<String> names = superScheduledConfig.getNameToScheduledFuture().keySet(); return new ArrayList<>(names); } /** * 查询所有的Scheduled */ public List<String> getAllSuperScheduledName() { Set<String> names = superScheduledConfig.getNameToRunnable().keySet(); return new ArrayList<>(names); } /** * 终止Scheduled * * @param name scheduled的名称 */ public void cancelScheduled(String name) { ScheduledFuture scheduledFuture = superScheduledConfig.getScheduledFuture(name); scheduledFuture.cancel(true); superScheduledConfig.removeScheduledFuture(name); logger.info(df.format(LocalDateTime.now()) + "任务" + name + "已经终止..."); } /** * 启动Scheduled * * @param name scheduled的名称 * @param scheduledSource 定时任务的源信息 */ public void addScheduled(String name, ScheduledSource scheduledSource) { if (getRunScheduledName().contains(name)) { throw new SuperScheduledException("定时任务" + name + "已经被启动过了"); } if (!scheduledSource.check()) { throw new SuperScheduledException("定时任务" + name + "源数据内容错误"); } scheduledSource.refreshType(); Runnable runnable = superScheduledConfig.getRunnable(name); ThreadPoolTaskScheduler taskScheduler = superScheduledConfig.getTaskScheduler(); ScheduledFuture<?> schedule = ScheduledFutureFactory.create(taskScheduler, scheduledSource, runnable); logger.info(df.format(LocalDateTime.now()) + "任务" + name + "已经启动..."); superScheduledConfig.addScheduledSource(name, scheduledSource); superScheduledConfig.addScheduledFuture(name, schedule); } /** * 以cron类型启动Scheduled * * @param name scheduled的名称 * @param cron cron表达式 */ public void addCronScheduled(String name, String cron) { ScheduledSource scheduledSource = new ScheduledSource(); scheduledSource.setCron(cron); addScheduled(name, scheduledSource); } /** * 以fixedDelay类型启动Scheduled * * @param name scheduled的名称 * @param fixedDelay 上一次执行完毕时间点之后多长时间再执行 * @param initialDelay 第一次执行的延迟时间 */ public void addFixedDelayScheduled(String name, Long fixedDelay, Long... initialDelay) { ScheduledSource scheduledSource = new ScheduledSource(); scheduledSource.setFixedDelay(fixedDelay); if (initialDelay != null && initialDelay.length == 1) { scheduledSource.setInitialDelay(initialDelay[0]); } else if (initialDelay != null && initialDelay.length > 1) { throw new SuperScheduledException("第一次执行的延迟时间只能传入一个参数"); } addScheduled(name, scheduledSource); } /** * 以fixedRate类型启动Scheduled * * @param name scheduled的名称 * @param fixedRate 上一次开始执行之后多长时间再执行 * @param initialDelay 第一次执行的延迟时间 */ public void addFixedRateScheduled(String name, Long fixedRate, Long... initialDelay) { ScheduledSource scheduledSource = new ScheduledSource(); scheduledSource.setFixedRate(fixedRate); if (initialDelay != null && initialDelay.length == 1) { scheduledSource.setInitialDelay(initialDelay[0]); } else if (initialDelay != null && initialDelay.length > 1) { throw new SuperScheduledException("第一次执行的延迟时间只能传入一个参数"); } addScheduled(name, scheduledSource); } /** * 手动执行一次任务 * * @param name scheduled的名称 */ public void runScheduled(String name) { Runnable runnable = superScheduledConfig.getRunnable(name); runnable.run(); } }
2、增强接口实现
增强器实现的整体思路与SpringAop的思路一致，实现没有Aop复杂
(1) 增强接口
@Order(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE) public interface BaseStrengthen { /** * 前置强化方法 * * @param bean bean实例（或者是被代理的bean） * @param method 执行的方法对象 * @param args 方法参数 */ void before(Object bean, Method method, Object[] args); /** * 后置强化方法 * 出现异常不会执行 * 如果未出现异常，在afterFinally方法之后执行 * * @param bean bean实例（或者是被代理的bean） * @param method 执行的方法对象 * @param args 方法参数 */ void after(Object bean, Method method, Object[] args); /** * 异常强化方法 * * @param bean bean实例（或者是被代理的bean） * @param method 执行的方法对象 * @param args 方法参数 */ void exception(Object bean, Method method, Object[] args); /** * Finally强化方法，出现异常也会执行 * * @param bean bean实例（或者是被代理的bean） * @param method 执行的方法对象 * @param args 方法参数 */ void afterFinally(Object bean, Method method, Object[] args); }
(2) 代理抽象类
public abstract class Point { /** * 定时任务名 */ private String superScheduledName; /** * 抽象的执行方法，使用代理实现 * @param runnable 定时任务执行器 */ public abstract Object invoke(SuperScheduledRunnable runnable); /* 普通的get/sets省略 */ }
(3) 调用链类
public class Chain { private List<Point> list; private int index = -1; /** * 索引自增1 */ public int incIndex() { return ++index; } /** * 索引还原 */ public void resetIndex() { this.index = -1; } }
(4) cglib动态代理实现
使用cglib代理增强器，将增强器全部代理成调用链节点Point
public class RunnableBaseInterceptor implements MethodInterceptor { /** * 定时任务执行器 */ private SuperScheduledRunnable runnable; /** * 定时任务增强类 */ private BaseStrengthen strengthen; @Override public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable { Object result; //如果执行的是invoke()方法 if ("invoke".equals(method.getName())) { //前置强化方法 strengthen.before(obj, method, args); try { //调用执行器中的invoke()方法 result = runnable.invoke(); } catch (Exception e) { //异常强化方法 strengthen.exception(obj, method, args); throw new SuperScheduledException(strengthen.getClass() + "中强化执行时发生错误", e); } finally { //Finally强化方法，出现异常也会执行 strengthen.afterFinally(obj, method, args); } //后置强化方法 strengthen.after(obj, method, args); } else { //直接执行方法 result = methodProxy.invokeSuper(obj, args); } return result; } public RunnableBaseInterceptor(Object object, SuperScheduledRunnable runnable) { this.runnable = runnable; if (BaseStrengthen.class.isAssignableFrom(object.getClass())) { this.strengthen = (BaseStrengthen) object; } else { throw new SuperScheduledException(object.getClass() + "对象不是BaseStrengthen类型"); } } public RunnableBaseInterceptor() { } }
(5) 定时任务执行器实现
public class SuperScheduledRunnable { /** * 原始的方法 */ private Method method; /** * 方法所在的bean */ private Object bean; /** * 增强器的调用链 */ private Chain chain; public Object invoke() { Object result; //索引自增1 if (chain.incIndex() == chain.getList().size()) { //调用链中的增强方法已经全部执行结束 try { //调用链索引初始化 chain.resetIndex(); //增强器全部执行完毕，执行原本的方法 result = method.invoke(bean); } catch (IllegalAccessException | InvocationTargetException e) { throw new SuperScheduledException(e.getLocalizedMessage()); } } else { //获取被代理后的方法增强器 Point point = chain.getList().get(chain.getIndex()); //执行增强器代理 //增强器代理中，会回调方法执行器，形成调用链，逐一运行调用链中的增强器 result = point.invoke(this); } return result; } /* 普通的get/sets省略 */ }
(6) 增强器代理逻辑
com.gyx.superscheduled.core.SuperScheduledApplicationRunner类中的代码片段
//创建执行控制器 SuperScheduledRunnable runnable = new SuperScheduledRunnable(); runnable.setMethod(scheduledSource.getMethod()); runnable.setBean(scheduledSource.getBean()); //用来存放 增强器的代理对象 List<Point> points = new ArrayList<>(baseStrengthenBeanNames.length); //循环所有的增强器的beanName for (String baseStrengthenBeanName : baseStrengthenBeanNames) { //获取增强器的bean对象 Object baseStrengthenBean = applicationContext.getBean(baseStrengthenBeanName); //将增强器代理成Point节点 Point proxy = ProxyUtils.getInstance(Point.class, new RunnableBaseInterceptor(baseStrengthenBean, runnable)); proxy.setSuperScheduledName(name); //增强器的代理对象缓存到list中 points.add(proxy); } //将增强器代理实例的集合生成调用链 //执行控制器中设置调用链 runnable.setChain(new Chain(points));