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【Springboot知识】Springboot计划任务Schedule详解

news 来源：原创 2025/8/24 18:14:13

文章目录

Spring Boot 定时任务从原理到实现详解
- 一、核心原理分析
- - 1. 架构分层
  - 2. 核心组件
  - 3. 线程模型
- 二、基础实现步骤
- - 1. 添加依赖
  - 2. 主类配置
  - 3. 定时任务类
- 三、高级配置技巧
- - 1. 自定义线程池
  - 2. 动态配置参数
  - 3. 分布式锁集成（Redis示例）
- 四、异常处理机制
- - 1. 统一异常处理器
  - 2. 任务重试机制
- 五、监控与调试
- - 1. Actuator 端点
  - 2. 性能监控
- 六、完整示例项目结构
- 七、最佳实践建议
- Schedule注解参数详细说明
- - 一、注解基础参数详解
  - - 1. 核心参数配置
    - 2. 参数对照表
  - 二、Cron表达式详解
  - - 1. 标准格式
    - 2. 特殊字符说明
    - 3. 常用表达式示例
  - 三、多模式配置示例
  - - 1. 基础模式组合
    - 2. 动态参数注入
  - 四、高级使用技巧
  - - 1. 多任务并行执行
    - 2. 条件化调度
    - 3. 分布式锁集成
  - 五、异常处理机制
  - - 1. 自定义异常处理器
    - 2. 重试机制
  - 六、常见问题解决方案
  - - 1. 任务不执行排查
    - 2. 多实例重复执行
  - 七、最佳实践建议

Spring Boot 定时任务从原理到实现详解

一、核心原理分析

1. 架构分层

graph TDA[Application] --> B[@EnableScheduling]B --> C[ScheduledAnnotationBeanPostProcessor]C --> D[TaskScheduler]D --> E[ThreadPoolTaskScheduler]D --> F[ConcurrentTaskScheduler]

2. 核心组件

@EnableScheduling：启用定时任务自动配置
ScheduledAnnotationBeanPostProcessor：解析@Scheduled注解
TaskScheduler：任务调度接口
CronTrigger：处理cron表达式

3. 线程模型

// 默认线程池配置
public class ThreadPoolTaskScheduler extends ExecutorConfigurationSupportimplements TaskScheduler, SchedulingTaskExecutor {private volatile int poolSize = 1; // 默认单线程private ThreadFactory threadFactory = new CustomizableThreadFactory("task-scheduler-");
}

二、基础实现步骤

1. 添加依赖

<!-- pom.xml -->
<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
</dependency>

2. 主类配置

@SpringBootApplication
@EnableScheduling
public class SchedulingApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(SchedulingApplication.class, args);}
}

3. 定时任务类

@Component
public class ScheduledTasks {private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(ScheduledTasks.class);// 固定频率（任务开始时间间隔）@Scheduled(fixedRate = 5000)public void fixedRateTask() {log.info("Fixed Rate Task :: Execution Time - {}", LocalDateTime.now());}// 固定延迟（任务结束时间间隔）@Scheduled(fixedDelay = 7000, initialDelay = 2000)public void fixedDelayTask() {log.info("Fixed Delay Task :: Execution Time - {}", LocalDateTime.now());}// Cron表达式@Scheduled(cron = "0 0/15 9-17 * * MON-FRI")public void cronTask() {log.info("Cron Task :: Execution Time - {}", LocalDateTime.now());}
}

三、高级配置技巧

1. 自定义线程池

@Configuration
public class SchedulerConfig implements SchedulingConfigurer {@Overridepublic void configureTasks(ScheduledTaskRegistrar taskRegistrar) {ThreadPoolTaskScheduler taskScheduler = new ThreadPoolTaskScheduler();taskScheduler.setPoolSize(5);taskScheduler.setThreadNamePrefix("custom-scheduler-");taskScheduler.initialize();taskRegistrar.setTaskScheduler(taskScheduler);}
}

2. 动态配置参数

application.properties
schedule.rate=10000
schedule.delay=5000
schedule.cron=0 0 8 * * *

@Scheduled(fixedRateString = "${schedule.rate}")
public void dynamicRateTask() {// ...
}@Scheduled(cron = "${schedule.cron}")
public void dynamicCronTask() {// ...
}

3. 分布式锁集成（Redis示例）

@Scheduled(fixedRate = 10000)
public void distributedTask() {String lockKey = "scheduledTaskLock";String requestId = UUID.randomUUID().toString();try {if (redisLockUtil.tryGetLock(lockKey, requestId, 30)) {log.info("Acquired lock, executing task...");// 业务逻辑}} finally {redisLockUtil.releaseLock(lockKey, requestId);}
}

四、异常处理机制

1. 统一异常处理器

@ControllerAdvice
public class SchedulingExceptionHandler {@ExceptionHandler(TaskExecutionException.class)public void handleTaskException(TaskExecutionException ex) {log.error("Scheduled task failed: {}", ex.getMessage());// 发送告警通知}
}

2. 任务重试机制

@Retryable(maxAttempts = 3, backoff = @Backoff(delay = 1000))
@Scheduled(fixedRate = 5000)
public void retryableTask() {// 可能失败的业务逻辑if (Math.random() > 0.5) {throw new RuntimeException("Simulated error");}
}

五、监控与调试

1. Actuator 端点

management.endpoints.web.exposure.include=scheduledtasks

访问 /actuator/scheduledtasks 查看任务列表：

{"cron": [{"runnable": {"target": "com.example.ScheduledTasks.cronTask"},"expression": "0 0/15 9-17 * * MON-FRI"}]
}

2. 性能监控

@Scheduled(fixedRate = 5000)
@Timed(value = "scheduled.task", description = "监控任务执行时间")
public void monitoredTask() {// 业务逻辑
}

六、完整示例项目结构

scheduling-demo/
├── src/
│   ├── main/
│   │   ├── java/
│   │   │   └── com/example/
│   │   │       ├── config/
│   │   │       │   └── SchedulerConfig.java
│   │   │       ├── ScheduledTasks.java
│   │   │       └── SchedulingApplication.java
│   │   └── resources/
│   │       ├── application.properties
│   │       └── logback-spring.xml
│   └── test/
└── pom.xml

七、最佳实践建议

线程池配置原则：

# 推荐线程数 = CPU核心数 * 2（IO密集型）
# 推荐线程数 = CPU核心数 + 1（计算密集型）

任务设计规范：
- 单任务执行时间 < 调度间隔时间
- 添加事务边界控制
- 避免任务间状态共享

生产环境注意事项：

// 添加健康检查
@Component
public class ScheduleHealthIndicator implements HealthIndicator {@Overridepublic Health health() {// 检查任务最后执行时间return Health.up().build();}
}

通过以上配置和实现，可以构建出高可靠、易维护的定时任务系统。定时任务的执行频率需要根据实际业务需求进行合理设置，同时要特别注意在分布式环境下的任务协调问题。

Schedule注解参数详细说明

一、注解基础参数详解

1. 核心参数配置

@Target({ElementType.METHOD, ElementType.ANNOTATION_TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Repeatable(Schedules.class)
public @interface Scheduled {String cron() default "";String zone() default "";long fixedDelay() default -1;String fixedDelayString() default "";long fixedRate() default -1;String fixedRateString() default "";long initialDelay() default -1;String initialDelayString() default "";
}

2. 参数对照表

参数名称	类型	必填	默认值	说明
`cron`	String	否	“”	Unix风格的cron表达式
`zone`	String	否	“”	时区ID（如"Asia/Shanghai"）
`fixedDelay`	long	否	-1	上次执行结束到下次执行的间隔（毫秒）
`fixedDelayString`	String	否	“”	支持占位符的字符串形式（如"${schedule.delay}"）
`fixedRate`	long	否	-1	固定频率执行（毫秒）
`fixedRateString`	String	否	“”	支持占位符的字符串形式
`initialDelay`	long	否	-1	首次执行的延迟时间（毫秒）
`initialDelayString`	String	否	“”	支持占位符的字符串形式

二、Cron表达式详解

1. 标准格式

秒（0-59） 分（0-59） 时（0-23） 日（1-31） 月（1-12） 周（0-7） 年（可选）

2. 特殊字符说明

字符	含义	示例	说明
*	任意值	0 * * * * *	每分钟0秒执行
?	不指定（仅日/周字段）	0 0 0 ? * MON	每周一0点执行
-	范围	0 0 9-17 * * *	每天9点到17点整点执行
,	多个值	0 0 8,12,18 * * *	每天8、12、18点执行
/	间隔频率	0 0/15 * * * *	每15分钟执行一次
L	最后一天/最后一周	0 0 0 L * ?	每月最后一天0点执行
W	最近工作日	0 0 0 LW * ?	每月最后一个工作日执行
#	第几个周几	0 0 0 ? * 5#2	每月第2个周四执行

3. 常用表达式示例

@Scheduled(cron = "0 0 3 * * ?")      // 每天凌晨3点执行
@Scheduled(cron = "0 0/5 9-17 * * MON-FRI") // 工作日9-17点每5分钟执行
@Scheduled(cron = "0 0 12 1 * ?")    // 每月1号中午12点执行
@Scheduled(cron = "0 0 8 L * ?")      // 每月最后一天上午8点执行

三、多模式配置示例

1. 基础模式组合

// 初始延迟3秒，之后每5秒执行
@Scheduled(initialDelay = 3000, fixedRate = 5000) // 每天8:30执行（使用属性配置）
@Scheduled(cron = "${app.schedule.daily-report}")

2. 动态参数注入

application.properties
schedule.interval=5000
schedule.initial.delay=10000
schedule.cron.expression=0 0/15 * * * *

@Scheduled(fixedRateString = "${schedule.interval}",initialDelayString = "${schedule.initial.delay}"
)
public void dynamicScheduleTask() {// 业务逻辑
}@Scheduled(cron = "${schedule.cron.expression}")
public void cronTask() {// 定时任务
}

四、高级使用技巧

1. 多任务并行执行

@Configuration
@EnableScheduling
public class ScheduleConfig implements SchedulingConfigurer {@Overridepublic void configureTasks(ScheduledTaskRegistrar taskRegistrar) {ThreadPoolTaskScheduler scheduler = new ThreadPoolTaskScheduler();scheduler.setPoolSize(5);scheduler.setThreadNamePrefix("schedule-pool-");scheduler.initialize();taskRegistrar.setTaskScheduler(scheduler);}
}

2. 条件化调度

@Profile("production")  // 仅生产环境生效
@ConditionalOnProperty(name = "scheduler.enabled", havingValue = "true")
@Scheduled(fixedRate = 10000)
public void conditionalTask() {// 生产环境专用任务
}

3. 分布式锁集成

@Scheduled(cron = "0 0/30 * * * ?")
public void distributedTask() {String lockKey = "reportGenerationLock";try {if (redisLock.tryLock(lockKey, 300)) { // 获取30秒锁generateReport();}} finally {redisLock.release(lockKey);}
}

五、异常处理机制

1. 自定义异常处理器

@ControllerAdvice
public class ScheduleExceptionHandler {@ExceptionHandler(ScheduleExecutionException.class)public void handleScheduleException(ScheduleExecutionException ex) {log.error("定时任务执行失败: {}", ex.getMessage());// 发送告警通知alertService.sendAlert("Schedule Failure", ex.getMessage());}
}

2. 重试机制

@Retryable(value = {DataAccessException.class},maxAttempts = 3,backoff = @Backoff(delay = 1000, multiplier = 2)
)
@Scheduled(fixedDelay = 5000)
public void retryableTask() {// 可能失败的数据操作databaseService.batchUpdate();
}

六、常见问题解决方案

1. 任务不执行排查

1. 检查主类是否添加`@EnableScheduling`
2. 确认任务方法为`public`修饰
3. 验证cron表达式有效性（可用在线验证工具）
4. 检查线程池是否被占满（默认单线程）

2. 多实例重复执行

// 使用数据库锁方案示例
@Transactional
@Scheduled(cron = "0 0 3 * * ?")
public void exclusiveTask() {LocalDateTime now = LocalDateTime.now();ScheduleLock lock = lockRepo.findByTaskName("dailyCleanup");if (lock == null || lock.getLockUntil().isBefore(now)) {// 获取锁（设置30分钟有效期）lockRepo.save(new ScheduleLock("dailyCleanup", now.plusMinutes(30)));// 执行任务dataCleanupService.cleanup();// 释放锁lockRepo.deleteById("dailyCleanup");}
}

七、最佳实践建议

线程池配置原则

# 推荐配置公式
IO密集型任务：线程数 = CPU核心数 * 2
计算密集型任务：线程数 = CPU核心数 + 1

执行时间监控

@Scheduled(fixedRate = 60000)
public void monitoredTask() {StopWatch watch = new StopWatch();try {watch.start();// 业务逻辑} finally {watch.stop();if (watch.getTotalTimeMillis() > 5000) {log.warn("任务执行超时: {}ms", watch.getTotalTimeMillis());}}
}

重要任务日志规范

@Scheduled(cron = "0 0 2 * * ?")
public void criticalTask() {log.info("==== 开始执行数据归档任务 ====");try {archiveService.archiveData();log.info("数据归档成功，归档数量: {}", count);} catch (Exception e) {log.error("数据归档失败", e);throw e;} finally {log.info("==== 结束数据归档任务 ====");}
}

通过合理配置和遵循最佳实践，可以构建出高可靠、易维护的定时任务系统。特别注意在分布式环境下做好任务协调，避免重复执行导致的数据不一致问题。

【Springboot知识】Springboot计划任务Schedule详解

文章目录 Spring Boot 定时任务从原理到实现详解一、核心原理分析1. 架构分层2. 核心组件3. 线程模型二、基础实现步骤1. 添加依赖2. 主类配置3. 定时任务类三、高级配置技巧1. 自定义线程池2. 动态配置参数3. 分布式锁集成（Redis示例） 四、异常处理机…...

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编程日记 2025/8/23 18:16:09

科创大赛——知识点复习【c++】——第一篇

目录输入一、cin 二、scanf 三、gets 四、getchar 五、fgets 输出一、cout 二、printf 基本数据类型一，数据类型有哪些？ 二，整型（Integer Types） 1，修饰符 2，整型数据的数据范…...

编程日记 2025/8/23 16:40:04

硬件工程师面试常见问题（14）

第六十六问：运放--输入偏置电流和输入失调电流输入偏置电流lb：是由于运放两个输入极都有漏电流的存在。实际的运放,会有电流流入运放的输入端的。那么输入偏置电流就定义这两个电流的平均值。输入失调电流 Ios：定义为两个差分输入端偏置电…...

编程日记 2025/8/20 20:21:21

Flink流水线任务在线演示

Flink流水线在线演示 1. 登录系统访问系统登录页面，输入账号密码完成身份验证。 2. 创建任务入口：通过顶部菜单栏选择任务开发，或通过快捷入口快速创建任务。任务类型：选择 FlinkPipeline。 3. 配置任务进入配置界面…...

编程日记 2025/8/23 1:19:23

C++笔记之接口`Interface`

C++笔记之接口Interface code review! 一个简洁简短的 C++ 接口实现示例： #include <iostream>// 1. 定义接口（抽象类） class Shape {public:...

编程日记 2025/8/23 19:20:04

css使用aspect-ratio制作4:3和9:16和1:1等等比例布局

文章目录 1. 前言2. 用法2.1 基本语法2.2. 与max-width、max-height等属性结合使用2.3. 动态计算比例 3. 应用场景4. 兼容性和替代方案5. 总结 1. 前言在网页制作过程中，有时候我们只知道宽度，或者只知道高度，这时候需要制作一个4:3和9:16这…...

编程日记 2025/8/23 23:40:02

深入探索 Apache Spark：从初识到集群运行原理

深入探索 Apache Spark：从初识到集群运行原理在当今大数据时代，数据如同奔涌的河流，蕴藏着巨大的价值。如何高效地处理和分析这些海量数据，成为各行各业关注的焦点。Apache Spark 正是为此而生的强大引擎，它以其卓越…...

编程日记 2025/8/20 22:33:36

0903Redux改造项目_用户信息_状态管理-react-仿低代码平台项目

文章目录 1 Redux管理用户信息1.1 定义store和reducer1.2 使用useSeletor 2 自定义Hook统一加载用户信息存储Redux3 根据用户登录状态动态跳转页面结语 1 Redux管理用户信息 1.1 定义store和reducer src/store/userReducer.ts代码如下所示： import { createSlice…...

编程日记 2025/8/20 18:41:14

PyTorch_构建线性回归

使用 PyTorch 的 API 来手动构建一个线性回归的假设函数，数据加载器，损失函数，优化方法，绘制训练过程中的损失变化。数据构建 import torch from sklearn.datasets import make_regression import matplotlib.pyplot as plt i…...

编程日记 2025/8/24 8:35:42

领略算法真谛: 多源bfs

嘿，各位技术潮人！好久不见甚是想念。生活就像一场奇妙冒险，而编程就是那把超酷的万能钥匙。此刻，阳光洒在键盘上，灵感在指尖跳跃，让我们抛开一切束缚，给平淡日子加点料，注入满满的pa…...

编程日记 2025/8/23 8:27:58

Linux的web服务器的部署及优化

实验环境的配置我们依然是要配置本地软件仓库，之前已有详细介绍，然后再次基础上还有如下操作，首先是进入到以下文件进行编辑编辑内容为下，并且注意自身的网关有没有写错然后给予权限再进行下列操作后，就配置完成了…...

编程日记 2025/8/24 6:06:58

ASP.NET Core 请求限速的ActionFilter

文章目录前言一、实现步骤1）创建自定义Action Filter示例1：示例2： 2）注册服务3）使用二、实现说明总结前言以下是一个基于内存缓存实现的自定义限流Action Filter。一、实现步骤 1）创建自定义Action…...

编程日记 2025/8/20 23:50:26

文章目录

Spring Boot 定时任务从原理到实现详解

一、核心原理分析

1. 架构分层

2. 核心组件

3. 线程模型

二、基础实现步骤

1. 添加依赖

2. 主类配置

3. 定时任务类

三、高级配置技巧

1. 自定义线程池

2. 动态配置参数

3. 分布式锁集成（Redis示例）

四、异常处理机制

1. 统一异常处理器

2. 任务重试机制

五、监控与调试

1. Actuator 端点

2. 性能监控

六、完整示例项目结构

七、最佳实践建议

Schedule注解参数详细说明

一、注解基础参数详解

1. 核心参数配置

2. 参数对照表

二、Cron表达式详解

1. 标准格式

2. 特殊字符说明

3. 常用表达式示例

三、多模式配置示例

1. 基础模式组合

2. 动态参数注入

四、高级使用技巧

1. 多任务并行执行

2. 条件化调度

3. 分布式锁集成

五、异常处理机制

1. 自定义异常处理器

2. 重试机制

六、常见问题解决方案

1. 任务不执行排查

2. 多实例重复执行

七、最佳实践建议

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