一、@Scheduled注解簡介

@Scheduled是Spring框架中的一個(gè)注解，它可以用于配置定時(shí)任務(wù)，使得方法可以按照規(guī)定的時(shí)間間隔定時(shí)執(zhí)行。在使用該注解時(shí)，我們可以指定任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間、循環(huán)周期、并發(fā)數(shù)等參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)定時(shí)任務(wù)的功能。在Spring Boot中，@Scheduled注解可以直接應(yīng)用于方法上。

二、@Scheduled的多線程機(jī)制

在Spring Boot中，@Scheduled注解是基f于Java的ThreadPoolExecutor和ScheduledThreadPoolExecutor實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)我們配置了一個(gè)定時(shí)任務(wù)后，Spring Boot會(huì)首先創(chuàng)建一個(gè)ScheduledThreadPoolExecutor線程池，并將定時(shí)任務(wù)添加到該線程池中等待執(zhí)行。然后，在指定的時(shí)間到來之后，線程池會(huì)為該定時(shí)任務(wù)分配一個(gè)線程來執(zhí)行。如果該定時(shí)任務(wù)還未執(zhí)行完畢，在下一個(gè)周期到達(dá)時(shí)，線程池會(huì)為該任務(wù)再次分配一個(gè)線程來執(zhí)行。通過這種方式，@Scheduled可以非常方便地實(shí)現(xiàn)周期性的定時(shí)任務(wù)f于Java的ThreadPoolExecutor和ScheduledThreadPoolExecutor實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)我們配置了一個(gè)定時(shí)任務(wù)后，Spring Boot會(huì)首先創(chuàng)建一個(gè)ScheduledThreadPoolExecutor線程池，并將定時(shí)任務(wù)添加到該線程池中等待執(zhí)行。然后，在指定的時(shí)間到來之后，線程池會(huì)為該定時(shí)任務(wù)分配一個(gè)線程來執(zhí)行。如果該定時(shí)任務(wù)還未執(zhí)行完畢，在下一個(gè)周期到達(dá)時(shí)，線程池會(huì)為該任務(wù)再次分配一個(gè)線程來執(zhí)行。通過這種方式，@Scheduled可以非常方便地實(shí)現(xiàn)周期性的定時(shí)任務(wù)。

三、@Scheduled的多線程問題

雖然@Scheduled注解非常便捷，但是它也存在一些多線程的問題，主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：

1.定時(shí)任務(wù)未執(zhí)行完畢時(shí)，后續(xù)任務(wù)可能會(huì)受到影響

在使用@Scheduled注解時(shí)，我們很容易忽略一個(gè)問題：如果定時(shí)任務(wù)在執(zhí)行時(shí)，下一個(gè)周期的任務(wù)已經(jīng)到了，那么后續(xù)任務(wù)可能會(huì)受到影響。例如，我們定義了一個(gè)間隔時(shí)間為5秒的定時(shí)任務(wù)A，在第1秒時(shí)開始執(zhí)行，需要執(zhí)行10秒鐘。在第6秒時(shí)，定時(shí)任務(wù)A還沒有結(jié)束，此時(shí)下一個(gè)周期的任務(wù)B已經(jīng)開始等待執(zhí)行。如果此時(shí)線程池中沒有足夠的空閑線程，那么定時(shí)任務(wù)B就會(huì)被阻塞，無法執(zhí)行。

2.多個(gè)定時(shí)任務(wù)并發(fā)執(zhí)行可能導(dǎo)致資源競爭

在某些情況下，我們可能需要編寫多個(gè)定時(shí)任務(wù)，這些定時(shí)任務(wù)可能涉及到共享資源，例如數(shù)據(jù)庫連接、緩存對(duì)象等。當(dāng)多個(gè)定時(shí)任務(wù)同時(shí)執(zhí)行時(shí)，就會(huì)存在資源競爭的問題，可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)錯(cuò)誤或者系統(tǒng)崩潰。

四、@Scheduled加入線程池來處理定時(shí)任務(wù)

為了避免上述問題，可以將@Scheduled任務(wù)交給線程池進(jìn)行處理。在Spring Boot中，可以通過以下兩種方式來將@Scheduled任務(wù)加入線程池：

1.使用@EnableScheduling + @Configuration配置ThreadPoolTaskScheduler

@Configuration
@EnableScheduling
public class TaskSchedulerConfig {
    @Bean
    public TaskScheduler taskScheduler() {
        ThreadPoolTaskScheduler scheduler = new ThreadPoolTaskScheduler();
        scheduler.setPoolSize(10);
        scheduler.initialize();
        return scheduler;
    }
}

在上述代碼中，我們通過配置ThreadPoolTaskScheduler來創(chuàng)建一個(gè)線程池，并使用@EnableScheduling注解將定時(shí)任務(wù)開啟。其中，setPoolSize方法可以設(shè)置線程池的大小，默認(rèn)為1。

2.使用ThreadPoolTaskExecutor

@Configuration
@EnableScheduling
public class TaskExecutorConfig {
    @Bean
    public ThreadPoolTaskExecutor taskExecutor() {
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        executor.setCorePoolSize(10);
        executor.setMaxPoolSize(50);
        executor.setQueueCapacity(1000);
        executor.setKeepAliveSeconds(60);
        executor.setThreadNamePrefix("task-executor-");
        return executor;
    }
}

在上述代碼中，我們通過配置ThreadPoolTaskExecutor來創(chuàng)建一個(gè)線程池，并使用@EnableScheduling注解將定時(shí)任務(wù)開啟。其中setCorePoolSize、setMaxPoolSize、setQueueCapacity、setKeepAliveSeconds等方法可以用于配置線程池的大小和任務(wù)隊(duì)列等參數(shù)。

五、@Scheduled詳細(xì)分析

在Spring Boot中，@Scheduled注解是基于Java的ThreadPoolExecutor和ScheduledThreadPoolExecutor實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)我們配置了一個(gè)定時(shí)任務(wù)后，Spring Boot會(huì)首先創(chuàng)建一個(gè)ScheduledThreadPoolExecutor線程池，并將定時(shí)任務(wù)添加到該線程池中等待執(zhí)行。然后，在指定的時(shí)間到來之后，線程池會(huì)為該定時(shí)任務(wù)分配一個(gè)線程來執(zhí)行。如果該定時(shí)任務(wù)還未執(zhí)行完畢，在下一個(gè)周期到達(dá)時(shí)，線程池會(huì)為該任務(wù)再次分配一個(gè)線程來執(zhí)行。通過這種方式，@Scheduled可以非常方便地實(shí)現(xiàn)周期性的定時(shí)任務(wù)。

雖然@Scheduled注解非常便捷，但是它也存在一些多線程的問題，主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：

1. 定時(shí)任務(wù)未執(zhí)行完畢時(shí)，后續(xù)任務(wù)可能會(huì)受到影響

在使用@Scheduled注解時(shí)，我們很容易忽略一個(gè)問題：如果定時(shí)任務(wù)在執(zhí)行時(shí)，下一個(gè)周期的任務(wù)已經(jīng)到了，那么后續(xù)任務(wù)可能會(huì)受到影響。例如，我們定義了一個(gè)間隔時(shí)間為5秒的定時(shí)任務(wù)A，在第1秒時(shí)開始執(zhí)行，需要執(zhí)行10秒鐘。在第6秒時(shí)，定時(shí)任務(wù)A還沒有結(jié)束，此時(shí)下一個(gè)周期的任務(wù)B已經(jīng)開始等待執(zhí)行。如果此時(shí)線程池中沒有足夠的空閑線程，那么定時(shí)任務(wù)B就會(huì)被阻塞，無法執(zhí)行。

解決方案：

針對(duì)上述問題，我們可以采用以下兩種方案來解決：

方案一：修改線程池大小

為了避免因?yàn)榫€程池中線程數(shù)量不足引起的問題，我們可以對(duì)線程池進(jìn)行配置，提高線程池的大小，從而確保有足夠的空閑線程來處理定時(shí)任務(wù)。

例如，我們可以在application.properties或application.yml或者使用@EnableScheduling + @Configuration來配置線程池大?。?/p>

spring.task.scheduling.pool.size=20

2. 多個(gè)定時(shí)任務(wù)并發(fā)執(zhí)行可能導(dǎo)致資源競爭

在某些情況下，我們可能需要編寫多個(gè)定時(shí)任務(wù)，這些定時(shí)任務(wù)可能涉及到共享資源，例如數(shù)據(jù)庫連接、緩存對(duì)象等。當(dāng)多個(gè)定時(shí)任務(wù)同時(shí)執(zhí)行時(shí)，就會(huì)存在資源競爭的問題，可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)錯(cuò)誤或者系統(tǒng)崩潰。

解決方案：

為了避免由于多個(gè)定時(shí)任務(wù)并發(fā)執(zhí)行導(dǎo)致的資源競爭問題，我們可以采用以下兩種方案來解決：

方案一：使用鎖機(jī)制

鎖機(jī)制是一種常見的解決多線程并發(fā)訪問共享資源的方式。在Java中，我們可以使用synchronized關(guān)鍵字或者Lock接口來實(shí)現(xiàn)鎖機(jī)制。

例如，下面是一個(gè)使用synchronized關(guān)鍵字實(shí)現(xiàn)鎖機(jī)制的示例：

private static Object lockObj = new Object();

@Scheduled(fixedDelay = 1000)
public void doSomething(){
    synchronized(lockObj){
        // 定時(shí)任務(wù)要執(zhí)行的內(nèi)容
    }
}

在上述代碼中，我們定義了一個(gè)靜態(tài)對(duì)象lockObj，用來保護(hù)共享資源。在定時(shí)任務(wù)執(zhí)行時(shí)，我們使用synchronized關(guān)鍵字對(duì)lockObj進(jìn)行加鎖，從而確保多個(gè)定時(shí)任務(wù)不能同時(shí)訪問共享資源。

方案二：使用分布式鎖

除了使用傳統(tǒng)的鎖機(jī)制外，還可以使用分布式鎖來解決資源競爭問題。分布式鎖是一種基于分布式系統(tǒng)的鎖機(jī)制，它可以不依賴于單個(gè)JVM實(shí)例，從而能夠保證多個(gè)定時(shí)任務(wù)之間的資源訪問不會(huì)沖突。

在Java開發(fā)中，我們可以使用ZooKeeper、Redis等分布式系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)分布式鎖機(jī)制。例如，使用Redis實(shí)現(xiàn)分布式鎖的示例代碼如下：

@Autowired
private RedisTemplate redisTemplate;

@Scheduled(fixedDelay = 1000)
public void doSomething(){
    String lockKey = "lock:key";
    String value = UUID.randomUUID().toString();
    Boolean result = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockKey, value, 5L, TimeUnit.SECONDS);
    if(result){
        try{
            // 定時(shí)任務(wù)要執(zhí)行的內(nèi)容
        }finally{
            redisTemplate.delete(lockKey);
        }
    }
}

在上述代碼中，我們使用Redis實(shí)現(xiàn)了分布式鎖機(jī)制。具體而言，我們?cè)诙〞r(shí)任務(wù)執(zhí)行時(shí)，首先向Redis中寫入一個(gè)鍵值對(duì)，然后檢查是否成功寫入。如果成功寫入，則表示當(dāng)前定時(shí)任務(wù)獲得了鎖，可以執(zhí)行接下來的操作。在定時(shí)任務(wù)執(zhí)行完畢后，我們?cè)購腞edis中刪除該鍵值對(duì)，釋放鎖資源。

六、總結(jié)

通過以上的分析，我們可以了解到：雖然@Scheduled注解能夠非常方便地實(shí)現(xiàn)定時(shí)任務(wù)的功能，但是它也存在一些多線程的問題。為此，需要注意到這些問題，并采取相應(yīng)的措施來避免它們的出現(xiàn)。在實(shí)際開發(fā)中，可以結(jié)合使用線程池、異步線程池、鎖機(jī)制、分布式鎖等方式，達(dá)到最佳的效果。

到此這篇關(guān)于SpringBoot中定時(shí)任務(wù)@Scheduled的多線程使用詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)SpringBoot定時(shí)任務(wù)@Scheduled內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

最新評(píng)論