Quartz 实现机制

quartz 是目前使用较广的调度管理工具，提供了与Linux下Cron类似的功能，实际上还更强大，可以方便的嵌入到Java系统中，最近就这个调度工具进行了一些简单的研究，主要研究调度后台的机制，quartz中包括的分布式调度和基于数据库的记录不在此处的研究范围，记录在这里方便以后回顾

quartz 调度的主要结构

1.  quartz调度主要由三块组成:Scheduler 调度服务,Trigger 触发器，Job任务,各个主要的分工大致如下

       Scheduler 调度框架的入口，可调度多个触发器和任务
       Trigger 触发器，由多个版本支持简单调度和复杂的cron调度表达式
        Job 具体的工作组件，业务逻辑主要在此实现即可
注意，Trigger和Job是成对出现，作为一个整体注册到Scheduler中

调度流程

       Scheduler首先通过工厂类进行初始化，主要的初始化工厂为StdSchedulerFactory，初始化时会在系统路径下搜索 quartz.properties配置文件，该配置文件只要放在Java的classPath可搜索到的位置即可，可灵活配置执行线程，数据库等等

注意，如果有冲突的话，此处的配置会覆盖Jdk自身的一些配置参数，这里的配置参数有点意思,参数大致由三部分组成，举例如下

org.quartz.threadPool.class: org.quartz.simpl.SimpleThreadPoolorg.quartz.threadPool.threadCount: 10org.quartz.threadPool.threadPriority: 5org.quartz.threadPool.threadsInheritContextClassLoaderOfInitializingThread: trueorg.quartz.jobStore.misfireThreshold: 60000org.quartz.jobStore.class: org.quartz.simpl.RAMJobStore

这里前三个为参数组的名称，第四个为参数属性，冒号后面是参数值

初始化时主要初始化QuartzSchedulerResources对象，该对象中包括了调度的相关信息，如执行线程池（负责执行具体的任务），线程执行器（负责解析调度表达式，产生执行任务给执行线程池）等

初始化时会创建一个QuartzScheduler对象，该对象创建过程中后会创建一个QuartzSchedulerThread对象，这个线程在上一步的线程执行器中开始准备遍历QuartzSchedulerResources中的触发器对象列表

当调用Scheduler的start方法后，执行线程的执行标志打开，执行线程开始遍历触发器列表，当然，如果触发器列表中无数据，或者不再调度时间范围内，执行线程会休眠，而不是一直不停的遍历，代码如下

 long now = System.currentTimeMillis();                long waitTime = now + getRandomizedIdleWaitTime();                long timeUntilContinue = waitTime - now;                synchronized(sigLock) {                    try {                      if(!halted.get()) {                        // QTZ-336 A job might have been completed in the mean time and we might have                        // missed the scheduled changed signal by not waiting for the notify() yet                        // Check that before waiting for too long in case this very job needs to be                        // scheduled very soon                        if (!isScheduleChanged()) {                          sigLock.wait(timeUntilContinue);                        }                      }                    } catch (InterruptedException ignore) {                    }                }

当注册一个新的（trigger,job）信息后，执行线程通过QuartzSchedulerResources的acquireNextTriggers方法获取下一个执行时间片内将要执行的触发器信息列表（默认时间片为30s），获取后按顺序对执行对象进行封装，再调用执行线程池进行执行任务

调度需要注意的地方

      触发器和任务一旦注册到调度服务站中，每次调度时都是clone的触发器和任务对象，避免对原来的任务对象产生影响，在更新时会同时更新原对象和clone后的对象

     
QuartzSchedulerResources 中触发器的保存是一个TreeSet,不用想是按照调度时间进行排序的，即下次执行时间靠前的触发器会排在最前面，以此类推，遍历时，拿到最早的触发器，然后删除，再判断是否在时间片范围内，如果在，则直接加入到待执行List中，由执行线程执行（同时会更新下次执行时间），执行线程执行完毕后，再将该调度器加入到TreeSet中（同时会更新下次执行时间）
Quartz对Cron的实现原理
     这点非常有意思，cron表达式的解析及执行采用了非常巧妙的办法，速度非常快。思路如下,一个corn表达式的七位，分别存储在7个TreeSet中，每个位按从小到大，保存所有该位可能的枚举值（注意，相互之间没有关联哦，天-月/天-周 这两个二选一的当然是不能共存的）,这一点和常规的思维有电不同，常规对表达式的判断可能是关联性的
    当判断一个时间值是否符合cron表达式时，是分别取出待比较时间的，秒，分，时，天，月，周，年，和个组合值进行比较，如果满足条件则返回true，否则返回false
    当用在调度平台提供长期服务时，调度依赖前一个任务执行时间，判断下一次执行时间也是非常简单，即按 秒，分，时，天，月，周，年,找到比待比较时间大的值即可 ，举例说明
Corn表达式如果是 30/3 5/4  * 3 3 ? *  即 3月3号0点开始，每个小时的5，9，13.....分，每分的第30，33，36秒开始执行
假设上次执行时间为 3月3号8点05分59秒，下次执行时间的判断为
秒 大于57的为下一秒的30（此处进位1）
分 由于秒位进1，此处取9
小时 由于没有进位，仍然是 8
天   由于没有进位仍然是3
......
最后产生的下一次执行时间为 3月3号8点09分30秒
quartz中比较精华的地方就在这里了吧，CronExpression类大家可以看看