Quartz基於JAVA實現開源調度框架的應用

Quartz 是 OpenSymphony 開源組織在任務調度領域的一個開源專案，完全基於 JAVA 實現。 該專案于 2009 年被 Terracotta 收購，目前是 Terracotta 旗下的一個專案。 讀者可以到 HTTP://www.quartz-scheduler.org/網站下載 Quartz 的發佈版本及其原始程式碼。 筆者在產品開發中使用的是版本 1.8.4，因此本文內容基於該版本。 本文不僅介紹如何應用 Quartz 進行開發，也對其內部實現原理作一定講解。

作為一個優秀的開源調度框架，Quartz 具有以下特點：

另外，作為 Spring 預設的調度框架，Quartz 很容易與 Spring 集成實現靈活可配置的調度功能。

下面是本文中用到的一些專用詞彙，在此聲明：

Quartz 任務調度的基本實現原理

核心元素

Quartz 任務調度的核心元素是 scheduler, trigger 和 job，其中 trigger 和 job 是任務調度的中繼資料， scheduler 是實際執行調度的控制器。

在 Quartz 中，trigger 是用於定義調度時間的元素，即按照什麼時間規則去執行任務。 Quartz 中主要提供了四種類型的 trigger：SimpleTrigger，CronTirgger，DateIntervalTrigger，和 NthIncludedDayTrigger。 這四種 trigger 可以滿足企業應用中的絕大部分需求。 我們將在企業應用一節中進一步討論四種 trigger 的功能。

在 Quartz 中，job 用於表示被調度的任務。 主要有兩種類型的 job：無狀態的（stateless）和有狀態的（stateful）。 對於同一個 trigger 來說，有狀態的 job 不能被並存執行，只有上一次觸發的任務被執行完之後，才能觸發下一次執行。 Job 主要有兩種屬性：volatility 和 durability，其中 volatility 表示任務是否被持久化到資料庫存儲，而 durability 表示在沒有 trigger 關聯的時候任務是否被保留。 兩者都是在值為 true 的時候任務被持久化或保留。 一個 job 可以被多個 trigger 關聯，但是一個 trigger 只能關聯一個 job。

在 Quartz 中， scheduler 由 scheduler 工廠創建：DirectSchedulerFactory 或者 StdSchedulerFactory。 第二種工廠 StdSchedulerFactory 使用較多，因為 DirectSchedulerFactory 使用起來不夠方便，需要作許多詳細的手工編碼設置。 Scheduler 主要有三種：RemoteMBeanScheduler， RemoteScheduler 和 StdScheduler。 本文以最常用的 StdScheduler 為例講解。 這也是筆者在專案中所使用的 scheduler 類。

Quartz 核心元素之間的關係如下圖所示：

圖 1. Quartz 核心元素關係圖

執行緒視圖

在 Quartz 中，有兩類執行緒，Scheduler 調度執行緒和任務執行執行緒，其中任務執行執行緒通常使用一個執行緒池維護一組執行緒。

圖 2. Quartz 執行緒視圖