环境：Spring5.3.23

概述

Spring框架分别通过TaskExecutor和TaskScheduler接口为任务的异步执行和调度提供了抽象。Spring还提供了在应用服务器环境中支持线程池或向CommonJ委托的那些接口的实现。最终，在公共接口背后使用这些实现可以抽象出Java SE 5、Java SE 6和Java EE环境之间的差异。

Spring还提供了集成类来支持Timer(1.3以来JDK的一部分)和Quartz调度器(https://www.quartz-scheduler.org/)的调度。你可以分别使用一个FactoryBean和对Timer或Trigger实例的可选引用来设置这两个调度器。此外，Quartz调度器和计时器都有一个方便类，它允许你调用现有目标对象的方法(类似于普通的MethodInvokingFactoryBean操作)。

TaskExecutor抽象

执行器是JDK中线程池概念的名称。命名为“执行器”是因为无法保证底层实现实际上是一个池。执行器进程可以是单线程的，甚至可以是同步的。Spring的抽象隐藏了Java SE和Java EE环境之间的实现细节。

Spring的TaskExecutor接口是java.util.concurrent.Executor接口子类。它最初存在的主要原因是在使用线程池时抽象出对Java 5的需求。该接口有一个方法(execute(Runnable task))，该方法根据线程池的语义和配置接受一个要执行的任务。

TaskExecutor最初是为其他Spring组件提供线程池抽象的。ApplicationEventMulticaster、JMS的AbstractMessageListenerContainer和Quartz集成等组件都使用TaskExecutor抽象来共享线程。然而，如果bean需要线程池行为，也可以根据自己的需要使用这种抽象。

TaskExecutor类型

Spring包含了许多预构建的TaskExecutor实现。十有八九，你永远都不需要自己实现。Spring提供的变体如下。

• SyncTaskExecutor

这个实现不会异步运行调用。相反，每次调用都发生在调用线程中。它主要用于不需要多线程的情况，例如简单的测试用例。

• SimpleAsyncTaskExecutor

这个实现没有重用任何线程。相反，它为每次调用启动一个新线程。但它确实支持并发限制，该限制会阻塞任何超过并发限制的调用，直到释放一个任务槽。参考：ThreadPoolTaskExecutor。

• ConcurrentTaskExecutor

这个实现是java.util.concurrent.Executor实例的一个适配器。有一个替代方案(ThreadPoolTaskExecutor)将执行器配置参数暴露为bean属性。很少需要直接使用ConcurrentTaskExecutor。但是，如果ThreadPoolTaskExecutor不够灵活，不能满足需求，那么ConcurrentTaskExecutor是一种替代方案。

• ThreadPoolTaskExecutor

这种实现是最常用的。它公开bean属性，用于配置java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor，并将其包装在TaskExecutor中。如果你需要适应另一种java.util.concurrent.Executor，建议你使用ConcurrentTaskExecutor。

• WorkManagerTaskExecutor

这个实现使用CommonJ WorkManager作为它的后台服务提供者，它是用于在Spring应用程序上下文中的WebLogic或WebSphere上设置基于CommonJ的线程池集成的主要便利类。

• DefaultManagedTaskExecutor

此实现在JSR-236兼容的运行时环境(例如Java EE 7+应用程序服务器)中使用jndi获得的ManagedExecutorService，取代了CommonJ WorkManager。

使用TaskExecutor

Spring的TaskExecutor实现被用作简单的JavaBeans。在下面的例子中，我们定义了一个bean，它使用ThreadPoolTaskExecutor异步打印出一组消息:

import org.springframework.core.task.TaskExecutor;

public class TaskExecutorExample {

  private class MessagePrinterTask implements Runnable {

    private String message;
    public MessagePrinterTask(String message) {
      this.message = message;
    }

    public void run() {
      System.out.println(message);
    }
  }

  private TaskExecutor taskExecutor;

  public TaskExecutorExample(TaskExecutor taskExecutor) {
    this.taskExecutor = taskExecutor;
  }

  public void printMessages() {
    for(int i = 0; i < 25; i++) {
      taskExecutor.execute(new MessagePrinterTask("Message" + i));
    }
  }
}

正如所看到的，你将可运行线程添加到队列中，而不是从线程池中检索线程并自己执行它。然后TaskExecutor使用它的内部规则来决定任务何时运行。

<bean id="taskExecutor" class="org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor">
  <property name="corePoolSize" value="5"/>
  <property name="maxPoolSize" value="10"/>
  <property name="queueCapacity" value="25"/>
</bean>

<bean id="taskExecutorExample" class="TaskExecutorExample">
  <constructor-arg ref="taskExecutor"/>
</bean>

TaskScheduler抽象

除了TaskExecutor抽象之外，Spring 3.0还引入了TaskScheduler，它提供了各种调度任务的方法，以便在未来的某个时候运行。下列代码清单给出了TaskScheduler接口的定义:

public interface TaskScheduler {

  ScheduledFuture schedule(Runnable task, Trigger trigger);

  ScheduledFuture schedule(Runnable task, Instant startTime);

  ScheduledFuture schedule(Runnable task, Date startTime);

  ScheduledFuture scheduleAtFixedRate(Runnable task, Instant startTime, Duration period);

  ScheduledFuture scheduleAtFixedRate(Runnable task, Date startTime, long period);

  ScheduledFuture scheduleAtFixedRate(Runnable task, Duration period);

  ScheduledFuture scheduleAtFixedRate(Runnable task, long period);

  ScheduledFuture scheduleWithFixedDelay(Runnable task, Instant startTime, Duration delay);

  ScheduledFuture scheduleWithFixedDelay(Runnable task, Date startTime, long delay);

  ScheduledFuture scheduleWithFixedDelay(Runnable task, Duration delay);

  ScheduledFuture scheduleWithFixedDelay(Runnable task, long delay);
}

最简单的方法是名为schedule的方法，它只接受一个Runnable对象和一个Date对象。这会导致任务在指定的时间之后运行一次。所有其他方法都能够调度任务重复运行。固定速率和固定延迟方法用于简单的周期性执行，但接受触发器的方法要灵活得多。

Trigger 接口

Trigger接口本质上是受JSR-236启发的，到Spring 3.0时还没有正式实现。Trigger的基本思想是，执行时间可以根据过去的执行结果甚至任意条件来确定。如果这些确定确实考虑了前面执行的结果，那么该信息在TriggerContext中是可用的。Trigger接口本身非常简单，如下列代码清单所示:

public interface Trigger {
  Date nextExecutionTime(TriggerContext triggerContext);
}

TriggerContext是最重要的部分。它封装了所有相关的数据，如果有必要，将来可以进行扩展。TriggerContext是一个接口(默认使用SimpleTriggerContext实现)。下列代码清单展示了触发器实现中可用的方法。

public interface TriggerContext {

  Date lastScheduledExecutionTime();
  Date lastActualExecutionTime();
  Date lastCompletionTime();
}

Trigger实现

Spring提供了Trigger接口的两种实现。最有趣的是CronTrigger。支持基于cron表达式的任务调度。例如，下面的任务计划每小时运行15分钟，但只在工作日朝九晚五的“工作时间”:

scheduler.schedule(task, new CronTrigger("0 15 9-17 * * MON-FRI"));

另一种实现是一个周期性触发器，它接受一个固定的周期、一个可选的初始延迟值和一个布尔值，表示该周期应该被解释为固定速率还是固定延迟。由于TaskScheduler接口已经定义了以固定速率或固定延迟调度任务的方法，因此应该尽可能直接使用这些方法。PeriodicTrigger实现的价值在于，您可以在依赖于触发器抽象的组件中使用它。例如，允许周期性触发器、基于cron的触

发器甚至自定义触发器的实现交替使用可能会很方便。这样的组件可以利用依赖注入，这样您就可以在外部配置这样的触发器，从而轻松地修改或扩展它们。

TaskScheduler 实现

与Spring的TaskExecutor抽象一样，TaskScheduler安排的主要好处是应用程序的调度需求与部署环境解耦了。在部署到应用服务器环境时，这个抽象级别特别重要，因为应用程序本身不应该直接创建线程。对于这样的场景，Spring提供了一个TimerManagerTaskScheduler，它将任务委托给WebLogic或WebSphere上的CommonJ TimerManager，以及一个最新的DefaultManagedTaskScheduler，它将任务委托给Java EE 7+环境中的JSR-236 ManagedScheduledExecutorService。两者通常都配置了JNDI查找。

当不需要外部线程管理时，一种更简单的替代方案是在应用程序中设置本地ScheduledExecutorService，可以通过Spring的concurrentaskscheduler进行调整。为了方便起见，Spring还提供了ThreadPoolTaskScheduler，它在内部委托给ScheduledExecutorService来提供常见的bean风格的配置，类似于ThreadPoolTaskExecutor。在宽松的应用服务器环境中，这些变体非常适合本地嵌入式线程池设置，特别是在Tomcat和Jetty上。

完毕！！！

下一篇将会介绍如何使用异步执行及任务调度。

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