IDEA SpringBoot实现定时任务（保姆级教程，超详细！！！）

1. 前言

2. 创建SpringBoot项目

3. Maven依赖引入

4. 创建定时任务

5. 问题：执行时间延迟和单线程执行

5.1 问题原因

5.2 解决方式

1. 前言

在现代化应用中，定时任务（Scheduled Tasks）是不可或缺的一部分，它们允许开发者在预定的时间间隔内自动执行特定任务，如数据同步、报告生成、系统维护等。Spring Boot作为一款流行的Java开发框架，提供了简洁而强大的定时任务实现方式。

Spring Boot通过内置的@Scheduled注解和@EnableScheduling配置，使得开发者能够轻松地在应用中集成定时任务功能。无需引入额外的依赖或复杂的配置，只需在方法上添加@Scheduled注解，并指定任务的执行计划，Spring Boot便会自动处理任务的调度和执行。

本教程将带您逐步了解Spring Boot定时任务的实现过程，包括基本的配置和注解使用、常见的执行计划设置、以及高级功能如动态定时任务、多线程定时任务等。通过本教程的学习，您将能够掌握在Spring Boot中高效实现定时任务的方法和技巧，为您的应用增添更多自动化和智能化的功能。

请注意，随着技术的不断发展，Spring Boot的版本和特性也在不断更新。因此，建议参考最新的Spring Boot官方文档和相关教程来获取最准确的信息。同时，本教程也提供了实用的示例和代码，帮助您更好地理解和应用定时任务功能。

2. 创建SpringBoot项目

首先，我们需要创建SpringBoot项目。在创建SpringBoot项目时，可以选择使用Spring Initializr来快速生成项目结构。

创建SpringBoot项目教程，本文就不过多讲解了，具体操作可参考往期博文：

IDEA创建SpringBoot项目教程，讲解超详细（2024最新）！！！

3. Maven依赖引入

在Spring Boot项目中使用@Scheduled注解实现定时任务时，你通常不需要额外导入特定的依赖，因为@Scheduled是Spring框架的核心功能之一，并且Spring Boot会自动配置与调度相关的组件。

但是，确保你的Spring Boot项目包含了Spring Boot的起步依赖（starter dependencies），特别是spring-boot-starter或与你项目相关的特定starter依赖（比如spring-boot-starter-web用于Web应用），这些starter依赖会包含使用@Scheduled所需的所有必要组件。

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
        </dependency>

4. 创建定时任务

@Slf4j
@Component
@EnableScheduling
public class DemoTask {

    // 每10秒执行一次，cron的表达式暂时不多说明了，可以自行百度学习
    @Scheduled(cron = "0/10 * * * * ? ")
    public void testSchedule() {
        log.info("当前执行任务的线程号ID===>{}", Thread.currentThread().getId()); // 日志输出
    }

}

注释讲解

@Slf4j：Lombok库提供的一个注解，用于在Java类中自动生成一个名为log的日志对象。通过使用@Slf4j注解，你可以直接在代码中调用log对象的方法来记录不同级别的日志，如log.info(), log.debug(), log.error() 等。这些日志方法可以帮助你记录应用程序的运行状态、调试信息、警告和错误等，从而有助于排查问题、跟踪程序运行情况，提高系统稳定性和可维护性。

@Component：Spring框架中的一个核心注解，它用于将一个类标记为Spring上下文中的一个组件。当一个类被标记为@Component时，Spring容器会在启动时自动扫描并实例化这个类，并将其注册到Spring上下文中。这个类就成为了Spring上下文中的一个bean，可以被其他bean通过依赖注入的方式使用。

@EnableScheduling：Spring框架提供的一个注解，用于启用基于注解的定时任务调度功能。当在Spring的配置类（如使用@Configuration注解的类）上使用@EnableScheduling注解时，Spring会自动配置一个任务调度器（TaskScheduler），负责管理所有带有@Scheduled注解的方法。

@Scheduled：Spring框架中用于定时任务调度的注解。它允许开发者将一个方法标记为定时任务，并配置任务的执行时间间隔或Cron表达式，从而实现在指定时间或按照指定周期自动执行该方法的功能。除了配置Cron表达式外，还可以通过fixedRate和fixedDelay两种方式设置定时任务，这两种方式可以自行了解。

执行结果

按照上面代码中给定的cron表达式@Scheduled(cron = "0/10 * * * * ? ")每十秒执行一次，那么最近几次的执行结果应当为：

5. 问题：执行时间延迟和单线程执行

如果定时任务中是执行非常快的任务的，时间非常非常短，按照上述方法实现定时任务，确实不会有什么的延迟性，但真实的业务场景中，业务的执行时间可能远比这里时间长。

例如：主动让线程睡上20秒，让我们再来看看输出结果是如何的吧。

@Slf4j
@Component
@EnableScheduling
public class DemoTask {

    // 每10秒执行一次，cron的表达式暂时不多说明了，可以自行百度学习
    @Scheduled(cron = "0/10 * * * * ? ")
    public void testSchedule() {
        try {
            Thread.sleep(20000); // 休眠20秒，模拟业务场景执行时间
            log.info("当前执行任务的线程号ID===>{}", Thread.currentThread().getId()); // 日志输出
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

执行结果

执行时间延迟：从时间上可以明显看出，不再是每10秒执行一次，执行时间延迟很多，造成任务的。
单线程执行：从始至终都只有一个线程在执行任务，造成任务的堵塞。

5.1 问题原因

任务阻塞：定时任务设置了每10秒执行一次，但任务实际执行了20秒，那么下一个任务的执行就会因为前一个任务尚未完成而被阻塞。
单线程调度器：当使用@EnableScheduling默认配置创建定时任务时，通常Spring会使用一个单线程的TaskScheduler来执行这些定时任务。在默认配置下，这个单线程的调度器会顺序地执行每一个任务，而不会并行处理。

归根到底，线程阻塞式执行，执行任务线程数量过少 ~

5.2 解决方式

方式一：执行逻辑改为异步

首先我们先配置一个线程池，参数自己设置即可，我这里比较随意。

@Configuration
public class DemoTheadPoolConfig {
    @Bean(name = "TaskExecutor")
    public TaskExecutor taskExecutor() {
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        //设置核心线程数
        executor.setCorePoolSize(10);
        //设置最大线程数
        executor.setMaxPoolSize(20);
        //缓冲队列200：用来缓冲执行任务的队列
        executor.setQueueCapacity(200);
        //线程活路时间 60 秒
        executor.setKeepAliveSeconds(60);
        //线程池名的前缀：设置好了之后可以方便我们定位处理任务所在的线程池
        executor.setThreadNamePrefix("demo-thread-");
        //设置拒绝策略
        executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
        executor.setWaitForTasksToCompleteOnShutdown(true);
        return executor;
    }
}

然后在定时任务中的将模拟业务的休眠20秒，改造成多线程并发的方式执行。

    @Scheduled(cron = "0/10 * * * * ? ")
    public void testSchedule() {
        CompletableFuture.runAsync(() -> {
            try {
                Thread.sleep(20000); // 休眠20秒，模拟业务场景执行时间
                log.info("当前执行任务的线程号ID===>{}", Thread.currentThread().getId()); // 日志输出
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }, taskExecutor);
    }

执行结果

可以看到虽然业务执行时间仍然是20秒，但是10秒的定时任务没有再出现延迟执行的情况。

方式二：异步定时任务

异步定时任务其实和上面的方式原理是一样的，不过实现稍稍不同罢了，在定时任务的类上再加一个@EnableAsync注解，给方法添加一个@Async即可。

注意：

@EnableAsync：开启异步任务
@Async：给希望异步执行的方法标注
一般使用@Async都会指定线程池，比如写成这样@Async(value = "TaskExecutor")

@Slf4j
@Component
@EnableAsync
@EnableScheduling
public class DemoTask {

    // 每10秒执行一次，cron的表达式暂时不多说明了，可以自行百度学习
    @Async("TaskExecutor")
    @Scheduled(cron = "0/10 * * * * ? ")
    public void testSchedule() {
        try {
            Thread.sleep(20000); // 休眠20秒，模拟业务场景执行时间
            log.info("当前执行任务的线程号ID===>{}", Thread.currentThread().getId()); // 日志输出
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

执行结果

结果显而易见也是和第一种方式一样的。