Java 定时任务

为什么需要定时任务

定时任务（Scheduled Task）在开发中非常常用，它的核心作用就是 按照预定时间或间隔自动执行某些操作，无需人工干预。具体作用可以从以下几个方面理解

自动化执行重复任务

它可以避免人工手动触发操作，提高效率。

例如

• 每天凌晨清理过期数据

• 定时生成报表

• 定时发送通知或邮件

系统维护与监控

它可以定期检查系统状态、日志、数据库健康情况等。

例如

• 每隔5分钟监控服务器CPU、内存使用情况

• 每天备份数据库或文件

• 定期刷新缓存或重新加载配置

异步处理与任务调度

它结合异步线程池，可以 并发执行任务，提高系统吞吐量。

例如

• 高频数据采集（IoT设备、传感器）

• 批量消息处理或推送通知

实现延时或周期性逻辑

定时任务可以实现固定间隔、固定时间点、Cron表达式等灵活调度。

例如

• 每隔5秒执行一次任务 → fixedRate / fixedDelay

• 每天凌晨1点执行任务 → Cron表达式

下面，我们来讲一下如何在 spring 中继承定时任务

Java 配置

@Configuration
@EnableScheduling // 开启定时任务
public class TaskConfig {
​
    @Scheduled(fixedRate = 1000) // 定义一个定时任务
    public void scheduledTask() {
        System.out.println("我永远喜欢雪之下雪乃");
    }
}

@EnableScheduling 的作用是开启定时任务

@Scheduled 注解的作用是将被标注的方法注册为定时任务

来看一下该注解定义的一些参数

fixedRate 固定速率，每隔一段时间执行一次

它的开始时间是以上一次任务的开始执行的时间为基准的，隔 x 秒再触发下一次执行

如果上一次任务还没有完成，那么在此期间可以开始新任务吗

默认情况下，spring 的 @Scheduled 使用的是单线程调度器 ThreadPoolTaskScheduler，默认只有 1 个线程，所以即使在上一个线程还没执行完的期间，新线程也不会执行

如果要实现同一个任务 并行执行，就要实现多线程任务调度器，需要自己配置

@Configuration
@EnableScheduling
public class TaskConfig {
    @Bean
    public ThreadPoolTaskScheduler taskScheduler() {
        ThreadPoolTaskScheduler scheduler = new ThreadPoolTaskScheduler();
        scheduler.setPoolSize(5); // 开 5 个线程
        scheduler.setThreadNamePrefix("my-task-");
        return scheduler;
    }
    @Scheduled(fixedRate = 1000) // 定义一个定时任务
    public void scheduledTask() {
        System.out.println("我永远喜欢雪之下雪乃");
    }
}

这样，只要任务线程池中有还有空闲线程的情况下就，可以实现同一个任务并发执行

fixedDelay 固定延迟，任务执行完成后，延迟一定时间在执行

cron 配置 cron 表达式，可以精确控制时间

cron 表达式有 6~7 个字段

秒  分  时  日  月  周  [年]

字段含义

字段	取值范围	可以使用的特殊符号
秒	0-59	, - * /
分	0-59	, - * /
时	0-23	, - * /
日	1-31	, - * ? L W
月	1-12 或 JAN-DEC	, - * /
周	0-6（0=周日）或 SUN-SAT	, - * ? L #
年	可选，1970-2099	, - * /

* → 任意值
​
, → 多个值
​
- → 范围
​
/ → 步长（如 0/5 表示每 5 单位一次）
​
? → 日和周字段里的“占位符”，避免冲突
​
L → 最后（如月的最后一天，周的最后一天=周六）
​
W → 工作日（如 15W 表示离 15 号最近的工作日）
​
# → 第几个星期几（如 2#1 表示每月第一个星期一）

常见表达式

表达式	含义
0 0/5 * * * ?	每 5 分钟执行一次
0 0 2 * * ?	每天凌晨 2 点执行
0 0 9,18 * * ?	每天上午 9 点、下午 6 点各执行一次
0 0/10 9-17 * * ?	每天 9 点到 17 点之间，每隔 10 分钟执行一次
0 30 10 ? * MON-FRI	周一到周五，每天 10:30 执行
0 0 0 L * ?	每月最后一天的 0 点执行
0 0 0 1 1 ?	每年 1 月 1 日 0 点执行
0 15 10 ? * 6L	每月最后一个周五的 10:15 执行

实现 SchedulingConfigurer 接口可以进行更复杂的定制

@Configuration
@EnableScheduling
public class TaskConfig implements SchedulingConfigurer {
​
    @Override
    public void configureTasks(ScheduledTaskRegistrar registrar) {
        registrar.setScheduler(taskScheduler()); // 使用自定义线程池
    }
​
    @Bean
    public ThreadPoolTaskScheduler taskScheduler() {
        ThreadPoolTaskScheduler scheduler = new ThreadPoolTaskScheduler();
        scheduler.setPoolSize(10);  // 并发线程数
        scheduler.setThreadNamePrefix("my-scheduler-");
        scheduler.setWaitForTasksToCompleteOnShutdown(true);
        scheduler.setAwaitTerminationSeconds(30);
        return scheduler;
    }
}

注册任务

registrar.addCronTask(() -> System.out.println("Task1"), "0/5 * * * * ?"); // 注册静态任务

registrar.addTriggerTask(
    () -> System.out.println("Dynamic Task"),
    triggerContext -> {
        String cron = getCronFromDb(); // 比如从数据库/配置中心获取
        return new CronTrigger(cron).nextExecutionTime(triggerContext);
    }
); // 注册动态任务

registrar.addFixedRateTask(() -> System.out.println("FixedRate Task"), 5000); // 设置固定速率的定时任务
registrar.addFixedDelayTask(() -> System.out.println("FixedDelay Task"), 3000); // 设置固定间隔的定时任务

Spring 执行异步任务

上面我们了解到，如果只是使用框架默认提供的线程调度器，那么定时只能串行执行。这在一些场景下可能会影响效率。这时我们可以自定一个线程池，框架检测到 IoC 容器中存在其他线程池就不会使用单线程调度器，转而使用我们自己配置的多线程池。

除了这种方法，我们还可以使用异步线程

看配置

@Configuration
@EnableAsync
public class AsyncConfig {
​
    @Bean("taskExecutor")
    public Executor taskExecutor() {
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        executor.setCorePoolSize(4);
        executor.setMaxPoolSize(8);
        executor.setQueueCapacity(1000);
        executor.setThreadNamePrefix("Async-");
        executor.initialize();
        return executor;
    }
}

这是一段异步任务配置类，主要作用是定义一个自定义的线程池，用来执行 @Async 注解标注的异步方法

@EnableAsync 注解，启用 spring 的异步方法执行能力

@Async("taskExecutor")
public void asyncTask() {
    // 这里的代码会异步执行，不会阻塞主线程
}

@Async 标注一个异步方法，它会使用自定的线程池异步执行

异步执行适合 IO密集型 或 后台批量任务

比如：异步写入 Redis、发送邮件、处理消息队列等

我们上面写的定时任务就可以使用该注解，使其变为一个可以并行的异步任务

@Scheduled(fixedRate = 1000) // 定义一个定时任务
@Async
public void scheduledTask() {
    System.out.println("我永远喜欢雪之下雪乃");
}

当然，还有其他定时任务框架，如 Quartz，这里没用到，用到再说