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前言
源碼的世界是一片汪洋大海，springboot的源碼更是如此，雖然用的時(shí)候似乎很簡單，然而正是因?yàn)槠鋬?nèi)部的設(shè)計(jì)巧妙、復(fù)雜，才造就了其使用上的簡單易上手。羅馬不是一天建起來的，要完全理解它也并非一時(shí)的事，所以這里給大家分享一些我自己閱讀源碼時(shí)的一些體會(huì)，那就是不要因?yàn)橐粫r(shí)看不懂而著急或放棄，慢慢來，一點(diǎn)一點(diǎn)來，早晚能弄明白，另外一點(diǎn)就是，帶著問題去看，時(shí)刻要把握好自己的問題是什么，不要在源碼中迷失了自己。
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核心問題
關(guān)于Springboot調(diào)度任務(wù)的工作原理，實(shí)際就是兩個(gè)問題：
第一個(gè)問題，調(diào)度任務(wù)是如何被注冊(cè)的？
第二個(gè)問題，注冊(cè)的調(diào)度任務(wù)是如何觸發(fā)執(zhí)行的？
實(shí)現(xiàn)方法
關(guān)于Springboot調(diào)度任務(wù)的具體實(shí)現(xiàn)方法已經(jīng)在上一篇文章中詳細(xì)介紹過，這里再作一下簡單的梳理、歸納，主要兩種方法：
- 基于注解@Scheduled
- 基于接口SchedulingConfigurer
兩種方法都需要使用@EnableScheduling（第一個(gè)核心關(guān)鍵類）來開啟調(diào)度任務(wù)功能。
基于注解@Scheduled
基于注解@Scheduled內(nèi)的屬性，可以分為三類調(diào)度任務(wù)：
- cron表達(dá)式可以通過若干數(shù)字、空格、符號(hào)按一定的規(guī)則，組成一組字符串，定義調(diào)度任務(wù)的執(zhí)行規(guī)則；
- fixedDelay以每次調(diào)度任務(wù)執(zhí)行完成后間隔指定時(shí)間再開始下一次的調(diào)度任務(wù)，單位是毫秒；
- fixedRate以每次調(diào)度任務(wù)開始的時(shí)間間隔指定時(shí)間再開始下一次的調(diào)度任務(wù)，單位是毫秒；
基于接口SchedulingConfigurer
實(shí)現(xiàn)SchedulingConfigurer接口，并重寫configureTasks()方法，在重寫configureTasks()里，完成調(diào)度任務(wù)的注冊(cè)；
工作原理
基于注解@Scheduled和基于接口SchedulingConfigurer接口，都需要使用@EnableScheduling來開啟調(diào)度任務(wù)注冊(cè)功能。進(jìn)入@EnableScheduling注解內(nèi)部觀察一番，發(fā)現(xiàn)通過@Import引入了一個(gè)配置類SchedulingConfiguration.class（第二個(gè)核心關(guān)鍵類）
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Import(SchedulingConfiguration.class)
@Documented
public @interface EnableScheduling {
}順著SchedulingConfiguration.class進(jìn)入其內(nèi)部，又發(fā)現(xiàn)了一個(gè)大秘密：ScheduledAnnotationBeanPostProcessor（第三個(gè)核心關(guān)鍵類）
@Configuration
@Role(BeanDefinition.ROLE_INFRASTRUCTURE)
public class SchedulingConfiguration {
@Bean(name = TaskManagementConfigUtils.SCHEDULED_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)
@Role(BeanDefinition.ROLE_INFRASTRUCTURE)
public ScheduledAnnotationBeanPostProcessor scheduledAnnotationProcessor() {
return new ScheduledAnnotationBeanPostProcessor();
}
}對(duì)Spring生命周期比較熟悉的話，一看到XxxxBeanPostProcessor，就能想到postProcessAfterInitialization()方法了。
- BeanPostProcessor，spring的后置處理器，重要的擴(kuò)展點(diǎn)之一，可以在在Bean對(duì)象初始化前后回調(diào)BeanPostProcessor中定義的兩個(gè)方法：
- postProcessBeforeInitialization()方法會(huì)在每一個(gè)bean對(duì)象的初始化方法調(diào)用之前回調(diào)；postProcessAfterInitialization()方法會(huì)在每個(gè)bean對(duì)象的初始化方法調(diào)用之后被回調(diào)
基于注解@Scheduled與基于接口SchedulingConfigurer調(diào)度任務(wù)實(shí)現(xiàn)入口是一樣的，其具體實(shí)現(xiàn)是不一樣的。
基于注解@Scheduled
還記得第一個(gè)問題是什么嗎？（調(diào)度任務(wù)是如何被注冊(cè)的？）基于注解@Scheduled調(diào)度任務(wù)的注冊(cè)就是在中實(shí)現(xiàn)在ScheduledAnnotationBeanPostProcessor#postProcessAfterInitialization()方法中實(shí)現(xiàn)的，具體的步驟是：
在spring容器中找出被注解@Scheduled.class,@Schedules.class標(biāo)記過的方法
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接著遍歷這些方法，而實(shí)際的調(diào)度任務(wù)注冊(cè)邏輯也是從這里（processScheduled()方法）開始的
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在實(shí)現(xiàn)方法里已經(jīng)梳理清楚了，springboot的調(diào)度任務(wù)實(shí)際上可以分為三類，在本文中就以常用cron表達(dá)式類為例來說明其注冊(cè)、執(zhí)行過程。進(jìn)入processScheduled()內(nèi)，首先把@Scheduled標(biāo)記的方法包裝成一個(gè)Runnable任務(wù)（實(shí)現(xiàn)java多線程的方法之一就是實(shí)現(xiàn)java.lang.Runnable接口）
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而在processScheduled()也會(huì)根據(jù)不同類別的任務(wù)分別作處理，這里以cron表達(dá)式類的調(diào)度任務(wù)為例看一下后續(xù)是怎么處理的。
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進(jìn)入thsi.registrat.scheduleCronTask()方法內(nèi)部（第五個(gè)核心關(guān)鍵類ScheduledTaskRegistrar），很多人認(rèn)為下面就是觸發(fā)開始執(zhí)行調(diào)度任務(wù)的執(zhí)行了；實(shí)際上這么認(rèn)為是錯(cuò)的，因?yàn)檫@個(gè)時(shí)候Spring的容器還未啟動(dòng)完成，任務(wù)的調(diào)度器（this.taskScheduleer是null）還未實(shí)例化，所以這里只是完成調(diào)度任務(wù)的注冊(cè)。
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分析源碼就是這樣，得慢慢來，不要急，要牢牢把握住自己的問題，千萬不要迷路了。下面開始分析第二個(gè)問題：注冊(cè)的調(diào)度任務(wù)是如何觸發(fā)執(zhí)行的。
任務(wù)注冊(cè)上面說到了ScheduledAnnotationBeanPostProcessor#postProcessAfterInitialization()方法被觸發(fā)執(zhí)行，一直到執(zhí)行到thsi.registrat.scheduleCronTask()只是完成了調(diào)度任務(wù)的注冊(cè)，并沒有開始執(zhí)行，實(shí)際上注冊(cè)完成的調(diào)度任務(wù)開始執(zhí)行是在Spring容器啟動(dòng)完成后，會(huì)發(fā)布一個(gè)啟動(dòng)完成的事件（ContextRefreshedEvent），ScheduledAnnotationBeanPostProcessor實(shí)現(xiàn)了Spring的監(jiān)聽器接口（ApplicationListener），因此實(shí)際觸發(fā)已注冊(cè)調(diào)度任務(wù)的執(zhí)行的入口是在監(jiān)聽方法中（ScheduledAnnotationBeanPostProcessor#onApplicationEvent）;
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在finishRegistration()中，分別做了哪些事呢？
第一，調(diào)用ScheduledAnnotationBeanPostProcessor#resolveSchedulerBean()查找任務(wù)調(diào)度器（TaskScheduler）；
第二，實(shí)際找到了ThreadPoolTaskScheduler作為實(shí)際的任務(wù)調(diào)度器，然后調(diào)用ScheduledTaskRegistrar#setTaskScheduler()完成任務(wù)調(diào)度器的配置；
第三，接著調(diào)用ScheduledTaskRegistrar#afterPropertiesSet()開始實(shí)際的任務(wù)觸發(fā)執(zhí)行；不同類型的調(diào)度任務(wù)是在ScheduledTaskRegistrar#scheduleTasks()中完成判斷，然后分別調(diào)用各自的方法執(zhí)行的；以cron表達(dá)式類型的調(diào)度任務(wù)為例，實(shí)際上最后由ScheduledTaskRegistrar#scheduleCronTask()實(shí)際完成。
至此，基于注解@Scheduled的調(diào)度任務(wù)實(shí)現(xiàn)原理基本分析完了，下面是我就調(diào)度任務(wù)的注冊(cè)和執(zhí)行兩個(gè)時(shí)機(jī)為入口，繪制了整個(gè)過程的一個(gè)調(diào)用時(shí)序圖，供大家參考學(xué)習(xí)：
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基于接口SchedulingConfigurer
基于接口SchedulingConfigurer的Springboot調(diào)度任務(wù)，與基于注解不同，其調(diào)度任務(wù)的注冊(cè)、執(zhí)行都是在Spring容器啟動(dòng)完成以后，發(fā)布ContextRefreshedEvent事件后，實(shí)現(xiàn)了Srping事件監(jiān)聽器的接口（ApplicationListener）的ScheduledAnnotationBeanPostProcessor類的onApplicationEvent()被觸發(fā)，然后才開始調(diào)度任務(wù)的注冊(cè)和執(zhí)行，下面具體分析一下：
第一步，查找所有SchedulingConfigurer接口的實(shí)現(xiàn)類，然后遍歷所有實(shí)現(xiàn)類并執(zhí)行SchedulingConfigurer#configureTasks，就這么樸實(shí)無華，完成了所有通過實(shí)現(xiàn)SchedulingConfigurer接口(第四個(gè)核心關(guān)鍵類)的調(diào)度任務(wù)注冊(cè)；（第一個(gè)問題：調(diào)度任務(wù)是如何被注冊(cè)的，到這已經(jīng)有答案了）
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第二步，從ScheduledTaskRegistrar#afterPropertiesSet()進(jìn)入開始調(diào)度任務(wù)的觸發(fā)執(zhí)行階段（第二個(gè)問題，注冊(cè)的的調(diào)度任務(wù)是如何被執(zhí)行的），afterPropertiesSet()中實(shí)際是調(diào)用了ScheduledTaskRegistrar#scheduleTasks()方法；
如果在實(shí)現(xiàn)SchedulingConfigurer接口，重寫configureTasks()，沒有顯性的指定任務(wù)調(diào)度器（TaskScheduler），在scheduleTasks()里，會(huì)初始化一個(gè)默認(rèn)的任務(wù)調(diào)度器，這里要注意，默認(rèn)的使用的是單線程的線程池；
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接下來就是根據(jù)實(shí)際注冊(cè)的調(diào)度任務(wù)類型分別開始調(diào)度任務(wù)的實(shí)際執(zhí)行了，在上一篇文章中，我注冊(cè)的是TriggerTasks類型的任務(wù)，所以這里就會(huì)調(diào)用ScheduledTaskRegistrar#scheduleTriggerTask()方法開始調(diào)度任務(wù)的執(zhí)行。
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至此，基于接口SchedulingConfigurer的Springboot調(diào)度任務(wù)的工作任務(wù)也基本分析完了，下面是整個(gè)過程的調(diào)用時(shí)序圖，大家可以參考一下：
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核心類回顧
- @EnableScheduling，開啟Springboot任務(wù)調(diào)度功能的標(biāo)識(shí)注解；
- SchedulingConfiguration，Springboot任務(wù)調(diào)度功能的自動(dòng)配置類，作用是實(shí)例化ScheduledAnnotationBeanPostProcessor；
- ScheduledAnnotationBeanPostProcessor，調(diào)用任務(wù)的注冊(cè)、執(zhí)行的觸發(fā)入口；
- SchedulingConfigurer，調(diào)度任務(wù)的擴(kuò)展接口，允許用戶自定義調(diào)度任務(wù)的注冊(cè)；
- ScheduledTaskRegistrar，調(diào)度任務(wù)注冊(cè)中心，調(diào)用任務(wù)的實(shí)際管理者；
總結(jié)
通過分析Springboot兩種調(diào)度任務(wù)的實(shí)現(xiàn)方法的工作原理，有什么收獲呢？
第一，默認(rèn)情況下，使用單線程的線程池來執(zhí)行調(diào)度任務(wù)，性能上不會(huì)太高，適用場景有限；
第二，即便顯性的任務(wù)調(diào)度器配置了擁用較多線程的線程池，與現(xiàn)有其他業(yè)務(wù)同處一個(gè)工程，也會(huì)擠占其他業(yè)務(wù)的服務(wù)器資源；
所以，在實(shí)際使用過程中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際場景和資源配置進(jìn)行選擇。
新聞名稱：Spring Boot 定時(shí)調(diào)度任務(wù)高級(jí)篇：調(diào)度任務(wù)的實(shí)現(xiàn)原理
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