我们在做项目的时候，可能会遇到这样的问题：如何定时或周期性地调用某个类的方法呢？

您丰富的经验或许会告诉自己，定时器（Timer）或调度器（Scheduler）可以实现该功能，当然 JDK 自带的 java.util.Timer 也是一个轻量级选择，但功能比较欠缺，它不能实现一些较复杂的任务调度，比如：在周一至周五，每天 8 点到 20 点，每隔 5 分钟调用一次。

正因为 可以做以上这件看似简单而又复杂的事情，所以它在业界才会流行起来。此外它也能保持着苗条的身材，为我们展现它的骄姿，所以它往往是开发人员实现任务调度的首选。

我们先来看看 Quartz 是怎样使用的吧！

1 使用 Quartz 实现任务调度

Quartz 告诉我们，所有的 Job 类必须实现 org.quartz.Job 接口，该接口仅提供了一个 execute 方法，该方法会被 Quartz 框架自动调度。

我们先来一个简单的 Quartz Job 吧！

public class QuartzHelloJob implements Job {    private static final SimpleDateFormat format = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss");    @Override    public void execute(JobExecutionContext jobExecutionContext) throws JobExecutionException {        System.out.println(format.format(new Date()) + " Hello Quartz!");    }}

我们需要每隔一段时间输出一个 Hello Quartz 的文本信息，需要自定义一个 Job 类。在 Job 类中必须实现 Job 接口，填充它的 execute 方法。

需要说明的是，该方法中有个 JobExecutionContext 参数，它表示 Job 执行上下文，它是一个很牛逼对象，在一些复杂的场景下会使用该参数，比如实现数据传递功能，现在暂时忽略它吧。这个方法还要求我们，必须在 execute 方法的声明处，定义可抛出 JobExecutionException 异常，否则 Job 的调用者无法捕获到 Job 类中产生的任何异常。

下面，我们需要借助 Quartz 提供的几个核心组件来完成任务调度功能，不妨编写一个单元测试来实现着一切吧！

public class QuartzJobTest {    @Test    public void test() {        try {            JobDetail jobDetail = JobBuilder.newJob(QuartzHelloJob.class).build();            ScheduleBuilder builder = CronScheduleBuilder.cronSchedule("0/1 * * * * ?");            Trigger trigger = TriggerBuilder.newTrigger().withSchedule(builder).build();            Scheduler scheduler = StdSchedulerFactory.getDefaultScheduler();            scheduler.scheduleJob(jobDetail, trigger);            scheduler.start();            sleep(3000);            scheduler.shutdown(true);            sleep(3000);        } catch (SchedulerException se) {            se.printStackTrace();        }    }    private void sleep(long ms) {        try {            Thread.sleep(ms);        } catch (InterruptedException e) {            e.printStackTrace();        }    }}

1. 我们需要根据刚才编写的 QuartzHelloJob 类来创建一个 JobDetail 对象。

2. 需要指定一个  表达式“0/1 * * * * ?”，它表示每隔 1 秒钟的意思，进而创建一个 ScheduleBuilder 对象。

3. 根据 ScheduleBuilder 对象我们来创建一个 Trigger 对象。

4. 创建一个 Scheduler 对象，并将 JobDetail 对象与 Trigger 对象加入其中，这样才能开启这个调度。

5. 不妨延迟 3 秒，看看控制台的输出。

6. 关闭当前的调度，允许在结束调度之前等待最后一个 Job 运行结束（防止该 Job 没有执行完就被扼杀了）。

7. 最后再延迟 3 秒，看看控制台还会不会输出相关信息。

您没有看错，要使用 Quartz，你就需要知道这些核心对象（组件）到底是干嘛的，它们主要包括：JobDetail、ScheduleBuilder、Trigger、Scheduler 等。

这一切似乎简单，而又非常繁琐，能否让 Job 更加简化呢？

牛逼的 Spring 提供了一个极简的抽象，我们再来看看如何通过 Spring 来完成任务调度。

2 使用 Spring 简化任务调度

首先需要告诉 Spring：我们想使用您的任务调度功能。此时必须通过一个简单的配置才行：

需要说明的是，我们采用的是 Spring 3 提供的最简单的任务调度解决方案，以前或许您会做大量的 XML 配置，但从 Spring 3 以后，推荐我们使用基于注解的方式，而不是 XML 配置方式。

我们可以像这样来定义一个 Job：

@Componentpublic class SpringHelloJob {    private static final SimpleDateFormat format = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss");    @Scheduled(corn = "0/1 * * * * ?")    public void execute() {        System.out.println(format.format(new Date()) + " Hello Spring!");    }}

这里就可以看到明显的简化，无需实现所谓的 Job 接口，但必须提供一个可以被调度的方法，方法名叫什么无所谓，为了理解上保持一致，不妨命名为 execute 吧。

更有特色的是，Spring 使用了一个名为 @Scheduled 的注解，可定义一个 cron 表达式，从而指定方法的调用方式。

需要补充说明的是，Spring 提供了一个 @Component 注解，来声明该对象是由 Spring IOC 容器来管理的，也就是说，这样声明后，我们就可以使用“依赖注入”功能了。

其实，在上面这个 Job 类中可定义多个 execute 方法，但都需要使用各自的 @Scheduled 来定义调度策略。但我个人认为，一个 Job 类只提供一个 execute 方法比较合适，这就是传说中的“单一指责原则”了！

看来 Spring 确实够强悍的，轻松几下，就能实现 Quartz 较为复杂的代码结构。

机灵的 Smart 也不甘示弱，也想提供一个与 Spring 相似的任务调度框架。那么，我们应该如何实现呢？

3 开发 Smart Job 插件

3.1 编写一个 Job 类

目前，Smart 的插件已经很多了，缺少了 Job 插件似乎有些遗憾，所以我们无论如何都要提供一个任务调度框架，才对得起 Smart 的精神：Smart your dev，Smart your life！

既然 cron 表达式已经这么强大了，我们不妨就使用它来作为 Smart Job 插件的调度公式吧，我们可以这样来写一个 Smart Job：

@Bean@Job("0/1 * * * * ?")public class SmartHelloJob extends BaseJob {    private static final SimpleDateFormat format = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss");    @Override    public void execute() {        System.out.println(format.format(new Date()) + " - Hello Smart!");    }}

上面定义了一个 Job 类，根据我们一贯的作风，该 Job 类继承一个 BaseJob 抽象类，必须完成该抽象父类的 execute 方法才行，可以肯定的是，该方法就是需要调度执行的方法。

当初设想，其实也可以不继承任何的类，就像 Spring 一样，但对于一个 Job 而言，继承一个 BaseJob，将来或许能够提供一些通用的功能，也方便我们扩展。至少现在我们得满足 Quartz 的要求：每个 Job 类必须实现 org.quartz.Job 接口。所以 BaseJob 应该这样写：

public abstract class BaseJob implements Job {    private static final Logger logger = Logger.getLogger(BaseJob.class);    @Override    public final void execute(JobExecutionContext context) throws JobExecutionException {        try {            execute();        } catch (Exception e) {            logger.error("执行 Job 出错！", e);        }    }    public abstract void execute();}

在 BaseJob 中，我们屏蔽了 JobExecutionContext 与 JobExecutionException。以上代码可以看出，这里使用了模板方法模式，BaseJob 的子类必须实现自己定义的 execute 方法。

此外，需要注意的是，与 Spring 不同，Smart 提供了一个 @Job 注解，该注解类似于 Spring 的 @Scheduled 注解，但它是标注在 Job 类上的，而不是 execute 方法上。这样也保证了一个 Job 类对应一个业务逻辑，不会将多个业务逻辑混入到同一个 Job 类中，这是为了“单一指责原则”而故意这样设计的。

需要补充的是，Smart 的 @Bean 注解就相当于 Spring 的 @Component 注解。

需要像 Spring 那样再做一个 XML 配置吗？——不需要了。

3.2 提供 JobHelper 类

为了封装 Quartz 繁琐的 API，我们需要编写一个 JobHelper，它是这样写的：

public class JobHelper {    private static final Logger logger = Logger.getLogger(JobHelper.class);    private static final Map
    
     , Scheduler> jobMap = new HashMap
     
      , Scheduler>();    private static final JobFactory jobFactory = new SmartJobFactory();    public static void startJob(Class
       jobClass, String cron) {        try {            Scheduler scheduler = createScheduler(jobClass, cron);            scheduler.start();            jobMap.put(jobClass, scheduler);            if (logger.isDebugEnabled()) {                logger.debug("[Smart] start job: " + jobClass.getName());            }        } catch (SchedulerException e) {            logger.error("启动 Job 出错！", e);        }    }    public static void startJobAll() {        List
      
       > jobClassList = ClassHelper.getClassListBySuper(BaseJob.class);        if (CollectionUtil.isNotEmpty(jobClassList)) {            for (Class
        jobClass : jobClassList) {                if (jobClass.isAnnotationPresent(Job.class)) {                    String cron = jobClass.getAnnotation(Job.class).value();                    startJob(jobClass, cron);                }            }        }    }    public static void stopJob(Class
        jobClass) {        try {            Scheduler scheduler = getScheduler(jobClass);            scheduler.shutdown(true);            jobMap.remove(jobClass); // 从 jobMap 中移除该 Job            if (logger.isDebugEnabled()) {                logger.debug("[Smart] stop job: " + jobClass.getName());            }        } catch (SchedulerException e) {            logger.error("停止 Job 出错！", e);        }    }    public static void stopJobAll() {        for (Class
        jobClass : jobMap.keySet()) {            stopJob(jobClass);        }    }    public static void pauseJob(Class
        jobClass) {        try {            Scheduler scheduler = getScheduler(jobClass);            scheduler.pauseJob(new JobKey(jobClass.getName()));            if (logger.isDebugEnabled()) {                logger.debug("[Smart] pause job: " + jobClass.getName());            }        } catch (SchedulerException e) {            logger.error("暂停 Job 出错！", e);        }    }    public static void resumeJob(Class
        jobClass) {        try {            Scheduler scheduler = getScheduler(jobClass);            scheduler.resumeJob(new JobKey(jobClass.getName()));            if (logger.isDebugEnabled()) {                logger.debug("[Smart] resume job: " + jobClass.getName());            }        } catch (SchedulerException e) {            logger.error("恢复 Job 出错！", e);        }    }    private static Scheduler createScheduler(Class
        jobClass, String cron) {        Scheduler scheduler = null;        try {            @SuppressWarnings("unchecked")            JobDetail jobDetail = JobBuilder.newJob((Class
       ) jobClass)                .withIdentity(jobClass.getName())                .build();            Trigger trigger = TriggerBuilder.newTrigger()                .withIdentity(jobClass.getName())                .withSchedule(CronScheduleBuilder.cronSchedule(cron))                .build();            scheduler = StdSchedulerFactory.getDefaultScheduler();            scheduler.setJobFactory(jobFactory); // 从 Smart IOC 容器中获取 Job 实例            scheduler.scheduleJob(jobDetail, trigger);        } catch (SchedulerException e) {            logger.error("创建 Scheduler 出错！", e);        }        return scheduler;    }    private static Scheduler getScheduler(Class
        jobClass) {        Scheduler scheduler = null;        if (jobMap.containsKey(jobClass)) {            scheduler = jobMap.get(jobClass);        }        return scheduler;    }}
      
     
    

代码稍微有点长，但是首先需要明确的是，JobHelper 是封装 Quartz 常用 API 的。此外，在里面还有一个重要的 Map 对象：

Map<Class<?>, Scheduler> jobMap

它的 key 就是 Job 类的 Class 对象，value 是 Quartz 的 Scheduler 对象。也就是说，一个 Job 对象对应一个 Scheduler 对象，每个 Job 都有各自的 Scheduler，而并非所有的 Job 都公用同一个 Scheduler。

下面的几个方法无非就是：启动 Job、启动所有 Job、关闭 Job、关闭所有 Job、暂停 Job、恢复 Job，还有几个私有方法。

在 startJob 方法中，我们需要从 Smart IOC 容器中获取 Job 实例，所以要自定义一个 JobFactory，这样的扩展机制也是 Quartz 给我们的礼物。

下面就是我们自定义的 SmartJobFactory：

public class SmartJobFactory implements JobFactory {    @Override    public Job newJob(TriggerFiredBundle bundle, Scheduler scheduler) throws SchedulerException {        JobDetail jobDetail = bundle.getJobDetail();        Class
     jobClass = jobDetail.getJobClass();        return BeanHelper.getBean(jobClass);    }}

似乎一切都是那么自然，那么简单，好像 Quartz 就是为 Smart 准备的一样。我们直接从 TriggerFiredBundle 中获取 JobDetail，根据 JobDetail 获取 Job 类，根据 Job 类从 BeanHelper 中获取 Bean 的对象实例。

为什么要从 Smart IOC 容器中获取 Bean 实例？因为如果不这样做的话，我们的 Job 类就由 Quartz 来管理了（它是通过反射来创建的实例的），那么我们也无法在 Job 类中使用 @Inject 注解来注入我们所需要的对象了。

OK，到这里我想已经大致说清楚了，JobHelper 的实现原理，但是如何让 Job 类中的 @Job 注解生效呢？这个就要用到 Smart 的插件机制了。

3.3 实现 JobPlugin 类

正如我们所知，Job 不但需要启动，还需要停止。实现 Job 的启动应该比较简单，就是 Smart Plugin 接口的 init 方法了。但 Job 的停止应该如何实现呢？

在回答这个问题之前，我们先回答有些朋友可能会提出的质疑：为什么要停止？Web 服务器（如 Tomcat）停止了，Job 不会自动停止吗？

实际情况或许会超乎您的想象，即使 Tomcat 停止了，Job 还仍然活着！它就像幽灵一样，匪夷所思。从技术的角度上来解释，其实 Job 就是一个 daemon 方式的 Thread 而已。我想您已经知道了缘由了。

那么，我们就需要提供一个插件的销毁机制，此时就需要考虑到“开闭原则”了，我们稍微扩展一下即可实现。

以下是改进后的 Plugin 接口：

public interface Plugin {    void init();    void destroy();}

可见，该接口提供了一个 destroy 方法而已，那么它的实现类都必须实现这两个方法。或许对于某些插件而言，destroy 方法是多余的，但空实现或许也是一种不错的选择。

对于 Job 插件而言，destroy 方法就非常重要了，因为我们需要在其中停止所有的 Job 调度。

其实 JobPlugin 真的很简单：

public class JobPlugin implements Plugin {    @Override    public void init() {        JobHelper.startJobAll();    }    @Override    public void destroy() {        JobHelper.stopJobAll();    }}

应该无需做任何解释了，因为它真的很简单。

细心的您肯定会注意到：init 方法可以在 Smart 框架加载的时候被调用，但 destroy 方法又在哪里调用呢？

我们不妨回头去看看 Plugin 的 init 方法是如何被调用的吧。

在 Smart 框架中，有一个 ContainerListener。没错！它就是一个 Listener，更确切地说，它应该是一个 ServletContextListener，它可以监听 Web 容器的初始化与销毁实现，也就是说，当 Tomcat 启动时与停止时，它都可以察觉到这些事件，这不就是“观察者模式”的最佳实践吗？

@WebListenerpublic class ContainerListener implements ServletContextListener {    @Override    public void contextInitialized(ServletContextEvent sce) {        // 初始化相关 Helper 类        Smart.init();        // 添加 Servlet 映射        addServletMapping(sce.getServletContext());    }    @Override    public void contextDestroyed(ServletContextEvent sce) {    }...

当 Tomcat 初始化时会调用 contextInitialized 方法；当 Tomcat 停止时会调用 contextDestroyed 方法。此时，我们应该找到了停止 Job 的最佳地点了。

需要补充说明的是，我们目前是在 Smart.init() 方法内部来调用 Plugin 的 init 方法的，这是一个多态调用方式。有兴趣的朋友，可以阅读一下 Smart 框架的源码。

为了将 PluginHelper 打造成一款强大的武器，我们需要从它那里获取所有的 Plugin，这样才能遍历这些 Plugin，从而通过多态的方式调用每个 Plugin 实现类的 destroy 方法。

现在的 ContainerListener 看起来应该更加的丰满了！

@WebListenerpublic class ContainerListener implements ServletContextListener {    @Override    public void contextInitialized(ServletContextEvent sce) {        // 初始化相关 Helper 类        Smart.init();        // 添加 Servlet 映射        addServletMapping(sce.getServletContext());    }    @Override    public void contextDestroyed(ServletContextEvent sce) {        // 销毁插件        destroyPlugin();    }...    public static void destroyPlugin() {        List
    
      pluginList = PluginHelper.getPluginList();        for (Plugin plugin : pluginList) {            plugin.destroy();        }    }...
    

下面是扩展后的 PluginHelper：

public class PluginHelper {    private static final Logger logger = Logger.getLogger(PluginHelper.class);    // 创建一个 Plugin 列表（用于存放 Plugin 实例）    private static final List
    
      pluginList = new ArrayList
     
      ();    static {        try {            // 获取并遍历所有的 Plugin 类（实现了 Plugin 接口的类）            List
      
       > pluginClassList = ClassUtil.getClassListBySuper(FrameworkConstant.PLUGIN_PACKAGE, Plugin.class);            for (Class
        pluginClass : pluginClassList) {                // 创建 Plugin 实例                Plugin plugin = (Plugin) pluginClass.newInstance();                // 调用初始化方法                plugin.init();                // 将 Plugin 实例添加到 Plugin 列表                pluginList.add(plugin);            }        } catch (Exception e) {            logger.error("初始化 PluginHelper 出错！", e);        }    }    public static List
       
         getPluginList() {        return pluginList;    }}
       
      
     
    

直到今天，Smart 的插件机制看起来终于有那么一点样子了，Plugin 接口管理了每个插件的生命周期，主要包括：init（出生）与 destroy（死亡）。

通过扩展 Smart 的插件机制，我们的 Job 插件也就初步实现了！

最后想与大家分享的是，用过 Spring 任务调度的朋友，是否想过一个问题：

能否不要在 Tomcat 启动的时自动创建 Job 呢？我们其实是想通过代码的方式，控制 Job 的启动、停止、暂停、恢复，更加灵活地控制 Job 的这些行为。

可惜目前的 Spring 尚不支持以上这个特性，我们只能通过 Quartz API 来实现了。看来 Spring 虽然美丽，但并不完美。

如果您有了 Smart，情况就会完全不一样。我们可以定义一个 Job 类，此时不要定义 @Job 注解，那么该 Job 是不会自动启动的。随后我们可以通过 JobHelper 的 startJob 方法随时启动 Job，通过 stopJob 方法随时停止 Job，此外还有 pauseJob 与 resumeJob 方法，用来暂停 Job 与恢复 Job，这些都不再是梦想。因为 JobHelper 就是 Quartz 的一个简单封装，还有哪些功能非常实用，将来都可以在 JobHelper 类中进行扩展。

下面这段代码或许会让您今天的心情充满愉悦！

public class SmartJobTest extends BaseTest {    @Test    public void test() {        JobHelper.startJob(SmartHelloJob.class, "0/1 * * * * ?");        sleep(3000);        JobHelper.stopJob(SmartHelloJob.class);        sleep(3000);    }    private void sleep(long ms) {        try {            Thread.sleep(ms);        } catch (InterruptedException e) {            e.printStackTrace();        }    }}

这就是 Smart 对 Quartz 的极简封装！Quartz 所有的一切都隐藏在 JobHelper 背后了，您不妨回头去比较一下 SmartJobTest 与 QuartzJobTest 差异，相信您会和我有同样的感受。

以上便是 Smart Job 插件的实现原理与开发过程，期待您的意见与建议，因为这些反馈会让我学到更多的东西！

Smart Job 插件源码地址：