Java Web应用中如何实现任务有效调度

任务调度是大型中常见的工作。开发者希望以指定的间隔时间执行各类操作，并完成一些无需用户输入的任务。中可有无数方法来做到这一点，但是在web应用中却并没有这方面的统一标准。当许多开发人员参与同一个项目，并且以各自不同的方式来实现任务调度时，就可能产生很大问题。内存和同步问题就是必须首先考虑的两件事。事实上，一些开发者试图调用层面的任务调度机制，如平台上的cron。这种编程实践也许并不是太坏，但它将直接导致可移植性被抛到九霄云外。

ChrisHardin;Caesar
原文:
关键字:Quartz;scheduling

为何需要任务调度？

在web应用中，大多数任务是以一种"防止用户长时间等待"的方式完成的。在搜索这样的例子中，减少等待时间对用户体验来说至关重要。异步任务的一种是在用户提交后生成一个线程（来处理异步任务），但这也不能解决那些需要以一定时间间隔重复运行任务、或在每天的指定时间运行任务的情况。

让我们从一个报表的例子来看看任务调度能如何帮助改善系统设计。报表可能是错综复杂的，这取决于用户所需数据的种类，以及是否需要从一个或多个数据库收集大量数据。用户可能需要很长时间来运行这样的"按需"报表。因此，我们向这个报表示例中添加任务调度机制，以便安排在任何他们需要的时间生成报表，并以PDF或其他格式在email中发送。用户可以让报表在每天的凌晨2:22，系统正处于低负荷时运行；也可以选择只在特定时间运行一次。通过在报表应用中加入任务调度，我们可以为产品添加一项有用的功能，并改善用户体验。

幸运的是，有一个强大的开源解决方案可以让我们以标准的方式在web应用（或任何Java应用）中实施任务调度。以下示例展示了在web应用中，如何使用Quartz来创建一个任务调度框架。这个示例还使用了Actionframework插件，以便在web应用启动时初始化任务调度机制。Struts是最常见的MVC框架，为大多数开发人员所熟悉。当然除此之外还有许多框架可以协助在web应用中实现MVC模式。

启动时初始化任务调度器

我们首先要做的是建立一个Struts插件，让它在容器启动时创建我们的任务调度器。在以下例子中，我们选择Tomcat作为web应用容器，不过这些示例在其他容器中也应当可以运行。我们要创建一个Struts插件类，并在struts-config.xml中加入几行代码以使之可以工作。

这个插件有两个可的初始化参数：startOnLoad指定是否要在容器启动时立即启动任务调度器，而startupDelay指定启动任务调度器之前的等待时间。启动延时很有用，因为我们可能需要首先执行一些更重要的初始化步骤。此外还可以使用listener机制，以更复杂的方式来通知SchedulerPlugIn何时启动QuartzScheduler。＜PLUG-INclassName="SchedulerPlugIn">

＜SET-PROPERTYproperty="startOnLoad"value="false"/>

＜SET-PROPERTYproperty="startupDelay"value="0"/>

＜/PLUG-IN>

我们要创建的是一个实现Struts插件接口org.apache.struts.action.PlugIn的单子类SchedulerPlugIn。Struts会按照中出现的顺序初始化各个插件。要特别注意的是init方法中的代码，在此我们初始化了所需的Quartz对象，并得到Scheduler。我们的任务就要提交到此org.quartz.Scheduler对象，后者将在随后讨论。Scheduler对象由Quartzservlet根据其配置初始化，就像Struts初始化它的ActionServlet类一样。让我们来看init方法：

publicvoidinit
}catch
sm_scheduler=scheduler;
}

配置过程的第二步是在web.xml中加入用来初始化Quartzservlet（org.quartz.ee.servlet.QuartzInitializerServlet）的内容，因为需要它将SchedulerFactory添加到ServletContext中，以便在我们的Struts插件中可以访问。SchedulerFactory就是我们在Struts插件中获得Scheduler对象的来源。除了struts-config.xml和web.xml之外，还要在web应用的classes目录下放置一个quartz.properties文件。此文件的位置也可以在web.xml中作为QuartzInitializerServlet的启动参数来指定。

QuartzInitializer
QuartzInitializerServlet

org.quartz.ee.servlet.QuartzInitializerServlet

1

shutdown-on-unload
true

start-scheduler-on-load
false

这里其实完全可以不使用Struts和SchedulerPlugIn，但如果将来决定要以其它的任务调度框架替换Quartz的话，额外的抽象层就很有用了。长远看来，让一切保持松散耦合总会使工作变得容易些。如果你使用其它MVC框架，也可以用SchedulerPlugIn.init方法中的代码达到同样的效果。此外，还可以用Servlet2.3规范中的ServletContextListener来实现同样的初始化过程。

到此为止web应用已配置完毕，我们可以创建一个.war文件并部署到上，从控制台观察SchedulerPlugIn的输出。然而在此之前，让我们先看看如何向任务调度器提交一项任务。

我们可以从web应用中的任何类访问SchedulerPlugIn的唯一实例，并调度一些要执行的工作。首先需要一个Trigger（触发器）对象来告诉任务何时运行、每隔多久运行一次。Quartz支持多种触发器，在这个例子中我们使用CronTrigger。Triggertrigger=newCronTrigger;
trigger.setCronExpression;

以上的触发器会在每周三的下午3点执行指定任务。现在我们只要创建一个JobDetail对象，并把它和上面的触发器一起传递给SchedulerPlugIn的scheduleWork方法。

JobDetailjobDetail=
newJobDetail;
//ScheduleThework
//调度这项任务
SchedulerPlugIn.scheduleWork;

实际工作在何处？

至此我们已决定Trigger，可以开始调度工作了。看上去一切都已完成，但实际上我们只是调度了一项任务，还有最重要的一步有待完成。注意HelloWorld.class作为参数传递给了JobDetail的构造函数。这个类就是实际完成工作的地方。HelloWorld继承了Quartz的Job类，并覆盖了execute方法。当决定运行这个任务时，execute方法将被调用。来看代码：

importorg.quartz.JobDataMap;
importorg.quartz.JobDetail;
importorg.quartz.JobExecutionContext;

//extendtheproperQuartzclass
//继承适当的Quartz类
publicclassHelloWorldextendsJob
}

出于测试的目的，你可能希望将触发器的频率调的高一点，以便观察到HelloWorld的动作。毕竟，你不想一直等到凌晨2点才能确定调度的任务确实运行了。相反，你可能需要一个每隔10秒运行的触发器：

Triggertrigger=newSimpleTrigger;
trigger.setRepeatCount;
trigger.setRepeatInterval;//milliseconds毫秒

注意，这个触发器没有使用类cron的语法。Quartz有大量各类的选项和配置方法，可适用于任何任务调度的需要。

其它计时方式的配置

Quartz提供了多种调度任务的方式。CronTrigger可能是最复杂的一种，不过还有其它的选择。大多数触发器可以由Quartz提供的TriggerUtils类创建。以下是一些常见的触发器的例子。如谚语所言，条条大路通罗马！
每天凌晨2:22触发的触发器
//方法一：使用makeDailyTrigger

Triggertrigger=TriggerUtils.makeDailyTrigger;
trigger.setName;
trigger.setGroup;
//方法二：使用CronTrigger
Triggertrigger=newCronTrigger;
trigger.setCronExpression;
每5秒执行一次的触发器
/
方法一：makeSecondlyTrigger
注意以下代码将创建一个立即启动的触发器。要控制启动时间，使用
trigger.setStartTime方法。
/
Triggertrigger=TriggerUtils.makeSecondlyTrigger;
trigger.setName;
trigger.setGroup;
/

方法二：设置SimpleTrigger的重复次数和间隔时间。
注意以下代码将创建一个立即启动的触发器。要控制启动时间，使用
trigger.setStartTime方法。
/
Triggertrigger=newSimpleTrigger;
trigger.setRepeatCount;
trigger.setRepeatInterval;//milliseconds

按间隔时间运行任务Triggertrigger=newSimpleTrigger;
//24hours60
//601000
//24小时60（分钟每小时）60（秒每分钟）1000（毫秒每秒钟）
trigger.setRepeatInterval;

结论
在这个演示中，我们只接触了Quartz框架的一些初级功能。记住，Java5和J2EE5也有自己的任务调度机制，但是它们不像
Quartz那样灵活易用。Quartz是目前唯一的开源Java任务调度框架，它的确为开发者的锦囊中增加了很有用的内容。你可从
OpenSymphony下载Quartz，并得到一份很好的教程和使用说明。

资源
Matrix:
Onjava:http://www.onjava.com
Quartz教程和使用说明
Struts站点

ChrisHardin是McLeodSoftware公司的一名高级Java工程师。