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Spring Boot任务调度实践

概要

在开发Web应用时，任务调度功能是提升系统效率的重要组成部分。常见的任务类型包括异步任务、定时任务和邮件任务。本文以数据库报表为例，探讨任务调度如何优化系统设计。

异步任务

异步任务能够有效减少用户等待时间，提升用户体验。以下是异步任务的实现步骤。

1. 无返回值异步任务调用

a. Spring Boot项目创建

选择Web模块中的Web依赖，完成项目初始化。

b. 编写异步调用方法

创建业务实现类MyAsyncService，并编写模拟发送短信验证码的方法。

@Servicepublic class MyAsyncService {    @Async    public void sendSMS() throws Exception {        System.out.println("调用短信验证码业务方法...");        Long startTime = System.currentTimeMillis();        Thread.sleep(5000);        Long endTime = System.currentTimeMillis();        System.out.println("短信业务执行完成耗时：" + (endTime - startTime));    }}

c. 开启基于注解的异步任务支持

在主类SpringMissionApplication中添加注解，启用异步任务支持。

@EnableAsync@SpringBootApplicationpublic class SpringMissionApplication {    public static void main(String[] args) {        SpringApplication.run(SpringMissionApplication.class, args);    }}

d. 编写控制层业务调用方法

创建控制类MyAsyncController，并实现异步方法调用。

@Controllerpublic class MyAsyncController {    @Autowired    private MyAsyncService myService;    @GetMapping("/sendSMS")    @ResponseBody    public String sendSMS() throws Exception {        Long startTime = System.currentTimeMillis();        myService.sendSMS();        Long endTime = System.currentTimeMillis();        System.out.println("主流程耗时： " + (endTime - startTime));        return "success";    }}

e. 异步任务效果测试

访问http://localhost:8080/sendSMS，观察异步任务执行效果。

2. 有返回值异步任务调用

a. 编写异步调用方法

在MyAsyncService中添加两个有返回值的异步方法。

@Asyncpublic Future
   
     processA() throws Exception {    System.out.println("开始分析并统计业务A数据...");    Long startTime = System.currentTimeMillis();    Thread.sleep(4000);    int count = 123456;    Long endTime = System.currentTimeMillis();    System.out.println("业务A数据统计耗时：" + (endTime - startTime));    return new AsyncResult
    
     (count);}@Asyncpublic Future
     
       processB() throws Exception {    System.out.println("开始分析并统计业务B数据...");    Long startTime = System.currentTimeMillis();    Thread.sleep(5000);    int count = 654321;    Long endTime = System.currentTimeMillis();    System.out.println("业务B数据统计耗时：" + (endTime - startTime));    return new AsyncResult
      
       (count);}
      
     
    
   

b. 编写控制层业务调用方法

在MyAsyncController中实现异步方法的调用和结果处理。

@GetMapping("/statistics")public String statistics() throws Exception {    Long startTime = System.currentTimeMillis();    Future
   
     futureA = myService.processA();    Future
    
      futureB = myService.processB();    int total = futureA.get() + futureB.get();    System.out.println("异步任务数据统计汇总结果：" + total);    Long endTime = System.currentTimeMillis();    System.out.println("主流程耗时： " + (endTime - startTime));    return "success";}
    
   

c. 异步任务效果测试

访问http://localhost:8080/statistics，观察异步任务并行执行效果。

定时任务

1. 介绍

Spring Boot支持基于注解的定时任务配置，包括fixedRate、fixedDelay和cron属性。

2. 定时任务实现

a. 编写定时任务业务处理方法

创建定时任务服务类ScheduledTaskService，并编写定时任务方法。

@Servicepublic class ScheduledTaskService {    private static final SimpleDateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");    private Integer count1 = 1;    private Integer count2 = 1;    private Integer count3 = 1;    @Scheduled(fixedRate = 60000)    public void scheduledTaskImmediately() {        System.out.println(String.format("fixedRate第%s次执行，当前时间为：%s", count1++, dateFormat.format(new Date())));    }    @Scheduled(fixedDelay = 60000)    public void scheduledTaskAfterSleep() throws InterruptedException {        System.out.println(String.format("fixedDelay第%s次执行，当前时间为：%s", count2++, dateFormat.format(new Date())));        Thread.sleep(10000);    }    @Scheduled(cron = "0 * * * * *")    public void scheduledTaskCron() {        System.out.println(String.format("cron第%s次执行，当前时间为：%s", count3++, dateFormat.format(new Date())));    }}

b. 开启基于注解的定时任务支持

在主类中添加定时任务注解，完成配置。

@EnableScheduling@EnableAsync@SpringBootApplicationpublic class SpringMissionApplication {    public static void main(String[] args) {        SpringApplication.run(SpringMissionApplication.class, args);    }}

c. 定时任务效果测试

通过控制台观察定时任务的执行情况。

邮件任务

1. 发送纯文本邮件

a. 添加邮件服务依赖

在项目依赖中添加邮件服务依赖启动器。

       
    
     org.springframework.boot
        
    
     spring-boot-starter-mail
    
   

b. 添加邮件服务配置

配置QQ邮箱服务器参数。

spring.mail.host=smtp.qq.comspring.mail.port=587spring.mail.username=2127269781@qq.comspring.mail.password=ijdjokspcbnzfbfaspring.mail.default-encoding=UTF-8spring.mail.properties.mail.smtp.connectiontimeout=5000spring.mail.properties.mail.smtp.timeout=3000spring.mail.properties.mail.smtp.writetimeout=5000

c. 定制邮件发送服务

创建邮件发送服务类SendEmailService，实现纯文本邮件发送。

@Servicepublic class SendEmailService {    @Autowired    private JavaMailSenderImpl mailSender;    @Value("${spring.mail.username}")    private String from;    @Autowired    private TemplateEngine templateEngine;    public void sendSimpleEmail(String to, String subject, String text) {        try {            SimpleMailMessage message = new SimpleMailMessage();            message.setFrom(from);            message.setTo(to);            message.setSubject(subject);            message.setText(text);            mailSender.send(message);            System.out.println("纯文本邮件发送成功");        } catch (MailException e) {            System.out.println("纯文本邮件发送失败 " + e.getMessage());            e.printStackTrace();        }    }}

d. 邮件发送效果测试

在测试类中实现邮件发送功能测试。

@SpringBootTestclass SpringMissionApplicationTests {    @Autowired    private SendEmailService sendEmailService;    @Test    public void sendSimpleMailTest() {        String to = "2127269781@qq.com";        String subject = "【纯文本邮件】标题";        String text = "Spring Boot纯文本邮件发送内容测试.....";        sendEmailService.sendSimpleEmail(to, subject, text);    }}

2. 发送带附件和图片的邮件

a. 定制邮件发送服务

在SendEmailService中添加复杂邮件发送方法。

public void sendComplexEmail(String to, String subject, String text, String filePath, String rscId, String rscPath) {    try {        MimeMessage message = mailSender.createMimeMessage();        MimeMessageHelper helper = new MimeMessageHelper(message, true);        helper.setFrom(from);        helper.setTo(to);        helper.setSubject(subject);        helper.setText(text, true);        FileSystemResource res = new FileSystemResource(new File(rscPath));        helper.addInline(rscId, res);        FileSystemResource file = new FileSystemResource(new File(filePath));        String fileName = filePath.substring(filePath.lastIndexOf(File.separator()));        helper.addAttachment(fileName, file);        mailSender.send(message);        System.out.println("复杂邮件发送成功");    } catch (MessagingException e) {        System.out.println("复杂邮件发送失败 " + e.getMessage());        e.printStackTrace();    }}

b. 邮件发送效果测试

在测试类中实现复杂邮件发送功能测试。

@Testpublic void sendComplexEmailTest() {    String to = "2127269781@qq.com";    String subject = "【复杂邮件】标题";    String text = "
祝大家元旦快乐！
";    String rscId = "img001";    String rscPath = "F:\\email\\newyear.jpg";    String filePath = "F:\\email\\元旦放假注意事项.docx";    sendEmailService.sendComplexEmail(to, subject, text.toString(), filePath, rscId, rscPath);}

3. 发送模板邮件

a. 添加Thymeleaf模板引擎依赖

在项目依赖中添加Thymeleaf模板引擎依赖启动器。

       
    
     org.springframework.boot
        
    
     spring-boot-starter-thymeleaf
    
   

b. 定制模板邮件

创建HTML邮件模板文件emailTemplate_vercode.html。

    
           
   
        
    XXX先生/女士，您好：
    
        
    
您的新用户验证码为123456，请妥善保管。
    
   

c. 定制邮件发送服务

在SendEmailService中实现HTML模板邮件发送。

public void sendTemplateEmail(String to, String subject, String content) {    try {        MimeMessage message = mailSender.createMimeMessage();        MimeMessageHelper helper = new MimeMessageHelper(message, true);        helper.setFrom(from);        helper.setTo(to);        helper.setSubject(subject);        helper.setText(content, true);        mailSender.send(message);        System.out.println("模板邮件发送成功");    } catch (MessagingException e) {        System.out.println("模板邮件发送失败 " + e.getMessage());        e.printStackTrace();    }}

d. 模板邮件发送效果测试

在测试类中实现模板邮件发送功能测试。

@Autowiredprivate TemplateEngine templateEngine;@Testpublic void sendTemplateEmailTest() {    String to = "2127269781@qq.com";    String subject = "【模板邮件】标题";    Context context = new Context();    context.setVariable("username", "石头");    context.setVariable("code", "456123");    String emailContent = templateEngine.process("emailTemplate_vercode", context);    sendEmailService.sendTemplateEmail(to, subject, emailContent);}

结论

通过以上配置和实现，可以在Spring Boot项目中完成异步任务、定时任务和邮件任务的集成与调度。这些功能能够显著提升系统的性能和用户体验。