Quartz集群原理以及配置应用的方法详解

概述

Quartz是一个轻量级的、开源的、基于Java的调度框架，提供了很多调度的功能，比如创建多个定时任务、按照特定的规则执行任务、支持持久化、集群等。其中，Quartz集群支持多个应用实例共同组成一个调度集群，提高任务的可用性和可靠性。

Quartz集群原理

Quartz集群通过基于JDBC的持久化机制实现了数据共享，将JobDetail和Trigger存储在数据库中。多个应用实例通过定时查询数据库的方式获取需要执行的任务，确保每个任务只会在其中的一台机器上执行，从而实现任务的负载均衡和高可用。

配置应用的方法

步骤1：引入Quartz依赖

在pom.xml文件中加入以下依赖：

<dependency>
    <groupId>org.quartz-scheduler</groupId>
    <artifactId>quartz</artifactId>
    <version>2.3.2</version>
</dependency>

步骤2：配置数据库

在程序入口处添加数据库配置：

private static final String JDBC_DRIVER = "com.mysql.jdbc.Driver";
private static final String JDBC_URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/quartz?characterEncoding=UTF-8";
private static final String JDBC_USERNAME = "root";
private static final String JDBC_PASSWORD = "";

private static void initDatabase() {
    try {
        Class.forName(JDBC_DRIVER);
    } catch (ClassNotFoundException e) {
        throw new RuntimeException(e);
    }
    StdSchedulerFactory factory = new StdSchedulerFactory();
    factory.initialize(getProperties());
}

private static Properties getProperties() {
    Properties props = new Properties();
    props.put("org.quartz.scheduler.instanceName", "quartzScheduler");
    props.put("org.quartz.scheduler.instanceId", "AUTO");
    props.put("org.quartz.threadPool.class", "org.quartz.simpl.SimpleThreadPool");
    props.put("org.quartz.threadPool.threadCount", "10");

    props.put("org.quartz.jobStore.class", "org.quartz.impl.jdbcjobstore.JobStoreTX");
    props.put("org.quartz.jobStore.driverDelegateClass", "org.quartz.impl.jdbcjobstore.StdJDBCDelegate");
    props.put("org.quartz.jobStore.dataSource", "myDS");
    props.put("org.quartz.jobStore.tablePrefix", "QRTZ_");
    props.put("org.quartz.jobStore.isClustered", "true");
    props.put("org.quartz.jobStore.clusterCheckinInterval", "15000");
    props.put("org.quartz.jobStore.useProperties", "true");

    props.put("org.quartz.dataSource.myDS.driver", JDBC_DRIVER);
    props.put("org.quartz.dataSource.myDS.URL", JDBC_URL);
    props.put("org.quartz.dataSource.myDS.user", JDBC_USERNAME);
    props.put("org.quartz.dataSource.myDS.password", JDBC_PASSWORD);
    props.put("org.quartz.dataSource.myDS.maxConnections", "10");
    return props;
}

其中，quartzScheduler和myDS是自定义名称，可以根据自己的需要命名。

步骤3：编写Job类和Trigger类

通过实现Job接口来定义具体的任务：

public class MyJob implements Job {
    @Override
    public void execute(JobExecutionContext context) throws JobExecutionException {
        System.out.println("Hello Quartz!");
    }
}

通过实现Trigger接口来定义任务的触发器：

public class MyTrigger {
    public static CronTrigger getCronTrigger(String cronExpression) {
        CronTriggerImpl trigger = new CronTriggerImpl();
        trigger.setCronExpression(cronExpression);
        trigger.setName("myTrigger");
        trigger.setGroup("myGroup");
        trigger.setJobKey(JobKey.jobKey("myJob", "myGroup"));
        return trigger;
    }
}

步骤4：启动多个应用实例

在多个应用实例中启动Quartz调度器：

public class QuartzServer {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        initDatabase();
        Scheduler scheduler = StdSchedulerFactory.getDefaultScheduler();
        scheduler.clear();
        JobDetail jobDetail = JobBuilder.newJob(MyJob.class)
                .withIdentity("myJob", "myGroup")
                .build();
        CronTrigger trigger = MyTrigger.getCronTrigger("0/5 * * * * ? *");
        scheduler.scheduleJob(jobDetail, trigger);
        scheduler.start();
    }
}

注意，scheduler.clear()方法用于清除集群中已有的任务。

示例说明1：配置多个应用实例

假设现在有两台服务器A和B，需要配置成Quartz集群，其中A和B的配置文件中的数据库配置都相同，那么这两台服务器在Quartz集群中需要做如下配置：

将A和B中JobDetail和Trigger存储在数据库中。
设置两个应用实例的调度器名称quartzScheduler和实例IDAUTO相同。
将A和B的线程池大小设置为相同的值。
设置数据库的org.quartz.jobStore.isClustered属性为true。
启动A和B的应用实例。

示例说明2：使用Quartz集群

现在需要定时发送邮件，并且需要保证即使一台服务器出现故障，任务也能够继续执行。在这种情况下，可以使用Quartz集群来实现高可用性，保证任务的持续执行。在实现的过程中，需要参照上述步骤进行配置，并设置JobDetail和Trigger，同时需要让定时任务支持集群，具体实现方法如下：

public class MyJob implements Job {
    @Override
    public void execute(JobExecutionContext context) throws JobExecutionException {
        String jobId = context.getJobDetail().getKey().getName();
        String groupName = context.getJobDetail().getKey().getGroup();
        System.out.println("Hello Quartz! JobId=" + jobId + " groupName=" + groupName);
    }
}

public class MyTrigger {
    public static CronTrigger getCronTrigger(String cronExpression) {
        CronTriggerImpl trigger = new CronTriggerImpl();
        trigger.setCronExpression(cronExpression);
        trigger.setName("myTrigger");
        trigger.setGroup("myGroup");
        trigger.setJobKey(JobKey.jobKey("myJob", "myGroup"));
        trigger.setMisfireInstruction(SimpleTrigger.MISFIRE_INSTRUCTION_FIRE_NOW);
        trigger.setPriority(5);
        trigger.setJobData(createJobDataMap());
        return trigger;
    }

    private static JobDataMap createJobDataMap() {
        JobDataMap jobDataMap = new JobDataMap();
        jobDataMap.put("isClustered", true);
        return jobDataMap;
    }
}

在Trigger中，setMisfireInstruction方法用于设置Job的策略，setJobData方法用于设置Job数据映射表，在Job中可以通过context.getJobDetail().getJobDataMap().get("isClustered")获取Job信息。