Spring Task 执行长耗时的任务时，会堆积并行执行吗？

Posted 2022-06-04 毕小宝

背景

最近跟任务调度工具杠上了，分析了 Quartz 的集群调度能力后，再对比看 Spring Task ，想到几个问题：

1. 被 @Scheduled 调度的任务，如果执行时间过长，到达下一轮调度时间了，还会并行执行吗？Quartz 有 @DisallowConcurrentExecution 禁止并行，那 Spring Task 是怎么处理的呢？
   Spring Task 的周期任务只有在执行完后，才会重新加入任务队列，不会出现重叠执行的情况。
2. Spring Task 集群部署时，怎么保证任务只会被一个节点执行呢？Quartz 支持集群任务，Spring Task 怎么支持呢？
   Spring Task 不支持集群，需要结合分布式锁 @SchedulerLock 实现。
3. Spring Task 的调度原理是什么，是否包含一个调度线程池？
   是的，Spring Task 底层就是一个定时调度线程池。

本文将围绕上述三个问题进行源码跟踪，顺带分析下 Spring Task 的调度原理。

Spring Task 任务初始化流程

从能力注解 @EnableScheduling 注解开始。

首先，这个注解它引入了 SchedulingConfiguration.class 类。

接着，又注入了一个 ScheduledAnnotationBeanPostProcessor 实例。

继续跟踪这个类，背后是一个 ScheduledTaskRegistrar ，它组合了 Spring Task 任务调度的各个要素，是一个任务管理员，主要成员如下：

任务注册源码：

annotatedMethods.forEach((method, scheduledMethods) ->
    scheduledMethods.forEach(
    scheduled -> processScheduled(scheduled, method, bean)));

再来看核心方法 processScheduled ：

1、以注解方法创建了一个 Runnable 任务。
Runnable runnable = createRunnable(bean, method); 

2、根据注解任务类型，添加不同的任务到任务管理器：
this.registrar.scheduleCronTask(new CronTask(runnable, new CronTrigger(cron, timeZone)))
this.registrar.scheduleFixedDelayTask(new FixedDelayTask(runnable, fixedDelay, initialDelay))
this.registrar.scheduleFixedDelayTask(new FixedDelayTask(runnable, fixedDelay, initialDelay))

实例初始完成后，遍历包含 @Scheduled 注解的方法，用这个方法创建一个 Runnalbe 任务，再构建成 ScheduleTask 任务存储到 ScheduledTaskRegistrar 实例中。

任务调度流程

Spring Task 是通过ScheduledTaskRegistrar 这个类的 scheduleXXXTask 方法进行各类任务调度的，它维护了一个 TaskScheduler 线程池，由 ScheduledAnnotationBeanPostProcessor 传递：

默认情况下，这个任务调度器类型为 ConcurrentTaskScheduler.class，它完成以@Scheduled 注解的方法所封装的 Runnable 任务的调度。

后面的事情，就是线程池的调度过程啦，背后就是我们熟悉的支持周期调度任务的线程池。

结论

跟踪源码和测试，对 Spring Task 的任务调度框架做个总结：

1. @Scheduled 注解的方法的个数，决定了提交到线程池的 Runnable 任务的个数。
2. 任务背后的调度线程池是 ConcurrentTaskScheduler，不同 Runnable 任务之间的执行是由线程池中的空闲线程完成的，这点跟 JUC 的线程池是衔接的。
3. 周期性任务调度的本质是，当前任务执行完成后，再将该 Runnalbe 【任务】加入到线程池的任务队列中的。如果它的运行时间较长，那么下一轮运行的时间也会向后推迟的，跟 Quartz 的 cron 严格安装调度周期执行任务的原理不一样。

public void run() 
    boolean periodic = isPeriodic();
    if (!canRunInCurrentRunState(periodic))
        cancel(false);
    else if (!periodic)
        ScheduledFutureTask.super.run();
    else if (ScheduledFutureTask.super.runAndReset()) 
        setNextRunTime();
        reExecutePeriodic(outerTask);
    

这是调度线程池封装的调度任务 ScheduledFutureTask 的 run 方法，对于周期任务，先调用 runAndReset 方法，执行绑定的 Runnable 任务，接着设置下一次运行时间，最后 reExecutePeriodic 方法再次将该任务添加到任务队列中。