Quartz原理:

Quartz是一个大名鼎鼎的Java版开源定时调度器，功能强悍，使用方便。
 
一、核心概念
 
Quartz的原理不是很复杂，只要搞明白几个概念，然后知道如何去启动和关闭一个调度程序即可。
 
1、Job
表示一个工作，要执行的具体内容。此接口中只有一个方法
void execute(JobExecutionContext context)
 
2、JobDetail
JobDetail表示一个具体的可执行的调度程序，Job是这个可执行程调度程序所要执行的内容，另外JobDetail还包含了这个任务调度的方案和策略。
 
3、Trigger代表一个调度参数的配置，什么时候去调。
 
4、Scheduler代表一个调度容器，一个调度容器中可以注册多个JobDetail和Trigger。当Trigger与JobDetail组合，就可以被Scheduler容器调度了。
 
 
二、一个最简单入门实例
 

import org.quartz.*;
import org.quartz.impl.StdSchedulerFactory;
import java.util.Date;
/**
* quartz定时器测试
*
* @author leizhimin 2009-7-23 8:49:01
*/
public class MyJob implements Job {
public void execute(JobExecutionContext jobExecutionContext) throws JobExecutionException {
System.out.println(new Date() + ": doing something...");
}
}
class Test {
public static void main(String[] args) {
//1、创建JobDetial对象
JobDetail jobDetail = new JobDetail();
//设置工作项
jobDetail.setJobClass(MyJob.class);
jobDetail.setName("MyJob_1");
jobDetail.setGroup("JobGroup_1");
//2、创建Trigger对象
SimpleTrigger strigger = new SimpleTrigger();
strigger.setName("Trigger_1");
strigger.setGroup("Trigger_Group_1");
strigger.setStartTime(new Date());
//设置重复停止时间，并销毁该Trigger对象
java.util.Calendar c = java.util.Calendar.getInstance();
c.setTimeInMillis(System.currentTimeMillis() + 1000 * 1L);
strigger.setEndTime(c.getTime());
strigger.setFireInstanceId("Trigger_1_id_001");
//设置重复间隔时间
strigger.setRepeatInterval(1000 * 1L);
//设置重复执行次数
strigger.setRepeatCount(3);
//3、创建Scheduler对象，并配置JobDetail和Trigger对象
SchedulerFactory sf = new StdSchedulerFactory();
Scheduler scheduler = null;
try {
scheduler = sf.getScheduler();
scheduler.scheduleJob(jobDetail, strigger);
//4、并执行启动、关闭等操作
scheduler.start();
} catch (SchedulerException e) {
e.printStackTrace();
}
//
try {
//
//关闭调度器
//
scheduler.shutdown(true);
//
} catch (SchedulerException e) {
//
e.printStackTrace();
//
}
}
}

执行结果：

当把结束时间改为：

//设置重复停止时间，并销毁该Trigger对象
java.util.Calendar c = java.util.Calendar.getInstance();
c.setTimeInMillis(System.currentTimeMillis() + 1000 * 1L);
strigger.setEndTime(c.getTime());

执行结果：

当添加一条关闭调度器的语句：

//4、并执行启动、关闭等操作
scheduler.start();
scheduler.shutdown(true); 

程序执行结果：
Thu Jul 23 10:11:50 CST 2009: doing something...

Process finished with exit code 0
仅仅执行了一次，这一次能执行完，原因是设定了scheduler.shutdown(true);true表示等待本次任务执行完成后停止。
 
从这里也可以看出，scheduler是个容器，scheduler控制jobDetail的执行，控制的策略是通过trigger。
 
当scheduler容器启动后，jobDetail才能根据关联的trigger策略去执行。当scheduler容器关闭后，所有的jobDetail都停止执行。
 
三、透过实例看原理
 
通过研读Quartz的源代码，和本实例，终于悟出了Quartz的工作原理。
 
1、scheduler是一个计划调度器容器（总部），容器里面可以盛放众多的JobDetail和trigger，当容器启动后，里面的每个JobDetail都会根据trigger按部就班自动去执行。
 
2、JobDetail是一个可执行的工作，它本身可能是有状态的。
 
3、Trigger代表一个调度参数的配置，什么时候去调。
 
4、当JobDetail和Trigger在scheduler容器上注册后，形成了装配好的作业（JobDetail和Trigger所组成的一对儿），就可以伴随容器启动而调度执行了。
 
5、scheduler是个容器，容器中有一个线程池，用来并行调度执行每个作业，这样可以提高容器效率。
 
6、将上述的结构用一个图来表示，如下：
 
 
四、总结
 
1、搞清楚了上Quartz容器执行作业的的原理和过程，以及作业形成的方式，作业注册到容器的方法。就认识明白了Quartz的核心原理。
 
2、Quartz虽然很庞大，但是一切都围绕这个核心转，为了配置强大时间调度策略，可以研究专门的CronTrigger。要想灵活配置作业和容器属性，可以通过Quartz的properties文件或者XML来实现。
 
3、要想调度更多的持久化、结构化作业，可以通过数据库读取作业，然后放到容器中执行。
 
4、所有的一切都围绕这个核心原理转，搞明白这个了，再去研究更高级用法就容易多了。
 
5、Quartz与Spring的整合也非常简单，Spring提供一组Bean来支持：MethodInvokingJobDetailFactoryBean、SimpleTriggerBean、SchedulerFactoryBean，看看里面需要注入什么属性即可明白了。Spring会在Spring容器启动时候，启动Quartz容器。
 
6、Quartz容器的关闭方式也很简单，如果是Spring整合，则有两种方法，一种是关闭Spring容器，一种是获取到SchedulerFactoryBean实例，然后调用一个shutdown就搞定了。如果是Quartz独立使用，则直接调用scheduler.shutdown(true);
 

7、Quartz的JobDetail、Trigger都可以在运行时重新设置，并且在下次调用时候起作用。这就为动态作业的实现提供了依据。你可以将调度时间策略存放到数据库，然后通过数据库数据来设定Trigger，这样就能产生动态的调度。

作者：scgyus

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Quartz集群,数据库锁机制:

一、quartz数据库锁

其中，QRTZ_LOCKS就是Quartz集群实现同步机制的行锁表，其表结构如下：

--QRTZ_LOCKS表结构
CREATE TABLE `QRTZ_LOCKS` (
`LOCK_NAME` varchar(40) NOT NULL,
PRIMARY KEY (`LOCK_NAME`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;
--QRTZ_LOCKS记录
+-----------------+
| LOCK_NAME |
+-----------------+
| CALENDAR_ACCESS |
| JOB_ACCESS |
| MISFIRE_ACCESS |
| STATE_ACCESS |
| TRIGGER_ACCESS |
+-----------------+

注：此表结构在2.2版本有新增字段，这里暂时不考虑。
可以看出QRTZ_LOCKS中有5条记录，代表5把锁，分别用于实现多个Quartz Node对Job、Trigger、Calendar访问的同步控制。 
关于行锁的机制：
1、mysql >  set autocommit=0;    //先把mysql设置为不自动提交。
2、 select * from es_locks where lock_name = 'TRIGGER_ACCESS' for update ;     //线程一通过for update 可以把这行锁住
3、 select * from es_locks where lock_name = 'TRIGGER_ACCESS' for update ;     //线程二通过for update 无法获得锁，线程等待。
4、commit;        //线程一通过commit 释放锁
5、 //线程二可以访问到数据，线程不再等待。

所以，通过这个机制，一次只能有一个线程来操作 加锁 -  操作 - 释放锁。  如果 操作 的时间过长的话，会带来集群间的主线程等待。
数据库行锁是一种悲观锁，锁表时其它线程无法查询。

源码中关于数据库集群加锁的方法有如下几种：
1、executeInNonManagedTXLock方法的含义是自己管理事务，不让容器管理事务的加锁方法。

executeInNonManagedTXLock(
String lockName,
TransactionCallback<T> txCallback , final TransactionValidator<T> txValidator )

三个参数lockName的值是上面所说的TRIGGER_ACCESS，表示要加锁的类型。
txCallback是加锁后再回调的方法。
txValidator是验证方法，一般为null
函数先执行加锁，再回调要操作的方法，然后再解锁。
看一下源码：

if (lockName != null) {
// If we aren't using db locks, then delay getting DB connection
// until after acquiring the lock since it isn't needed.
if (getLockHandler().requiresConnection()) {
conn = getNonManagedTXConnection();
}
transOwner = getLockHandler().obtainLock(conn, lockName);
}
if (conn == null) {
conn = getNonManagedTXConnection();
}
final T result = txCallback.execute(conn);
try {
commitConnection(conn);
} catch (JobPersistenceException e) {
rollbackConnection(conn);
if (txValidator == null || !retryExecuteInNonManagedTXLock(lockName, new TransactionCallback<Boolean>() {
@Override
public Boolean execute(Connection conn) throws JobPersistenceException {
return txValidator.validate(conn, result);
}
})) {
throw e;
}
}
Long sigTime = clearAndGetSignalSchedulingChangeOnTxCompletion();
if(sigTime != null && sigTime >= 0) {
signalSchedulingChangeImmediately(sigTime);
}
return result;
} catch (JobPersistenceException e) {
rollbackConnection(conn);
throw e;
} catch (RuntimeException e) {
rollbackConnection(conn);
throw new JobPersistenceException("Unexpected runtime exception: "
+ e.getMessage(), e);
} finally {
try {
releaseLock(lockName, transOwner);
} finally {
cleanupConnection(conn);
}
}

2、如果不是通过这种回调方法的加锁，一般是：

getLockHandler().obtainLock

执行

commitConnection(conn)
releaseLock
cleanupConnection

二、源码分析锁

目前代码中行锁只用到了STATE_ACCESS 和TRIGGER_ACCESS 这两种。
 

1、TRIGGER_ACCESS
先了解一篇文章，通过源码来分析quartz是如何通过加锁来实现集群环境，触发器状态的一致性。 
http://www.360doc.com/content/14/0926/08/15077656_412418636.shtml
可以看到触发器的操作主要用主线程StdScheduleThread来完成，不管是获取需要触发的30S内的触发器，还是触发过程。select和update触发器表时
都会先加锁，后解锁。如果数据库资源竞争比较大的话，锁会影响整个性能。可以考虑将任务信息放在分布式内存，如redis上进行处理。数据库只是定时从redis上load数据下来做统计。
参考：quartz详解2：quartz由浅入深   查看第四章第1，2节
实现都在JobStoreSupport类

2、STATE_TRIGGER
实现都在JobStoreSupport类

原文地址:https://www.cnblogs.com/SimplifyIT/p/6588365.html

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最后

以上就是乐观小蝴蝶为你收集整理的Quartz原理及集群原理Quartz原理: Quartz集群,数据库锁机制:的全部内容，希望文章能够帮你解决Quartz原理及集群原理Quartz原理: Quartz集群,数据库锁机制:所遇到的程序开发问题。

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