✨Quartz✨触发Trigger及状态转换✨
前言
分布式定时任务框架Quartz的定时任务依赖触发器Trigger来触发执行，那么Trigger如何被触发，在整个触发流程中，Trigger的状态如何变化，本文将对这部分内容进行详细分析。
本文基于Quartz的2.3.2版本展开分析。
正文
先回顾一下QuartzSchedulerThread的作用，其是由QuartzScheduler持有的 调度线程，在QuartzScheduler创建出来并被调用start() 方法后，QuartzSchedulerThread就会开始运行，会不断的去判断哪些Trigger到点需要触发了，需要触发的Trigger就会被从ThreadPool中分配一个线程，然后执行Trigger关联的JobDetail。
具体的整套逻辑，全部在QuartzSchedulerThread的run() 方法中，下面一起来看一下。
（下面方法比较长，分支也比较多，所以重点看有注释的部分，再结合后面的补充说明进行理解）
@Override
public void run() {
int acquiresFailed = 0;
while (!halted.get()) {
try {
synchronized (sigLock) {
while (paused && !halted.get()) {
try {
sigLock.wait(1000L);
} catch (InterruptedException ignore) {
}
acquiresFailed = 0;
}
if (halted.get()) {
break;
}
}
if (acquiresFailed > 1) {
try {
long delay = computeDelayForRepeatedErrors(qsRsrcs.getJobStore(), acquiresFailed);
Thread.sleep(delay);
} catch (Exception ignore) {
}
}
// 从ThreadPool中获取当前可用线程数量
// 若没有可用线程则阻塞直到有可用线程
int availThreadCount = qsRsrcs.getThreadPool().blockForAvailableThreads();
if(availThreadCount > 0) {
List<OperableTrigger> triggers;
long now = System.currentTimeMillis();
clearSignaledSchedulingChange();
try {
// 获取下一次触发时间在30分钟内的Trigger
// 这里的步骤可以分解如下
// 1. 从qrtz_locks表获取TRIGGER_ACCESS锁
// 2. 从qrtz_triggers表获取触发时间在30分钟内且状态是WAITING的Trigger
// 3. 遍历每一个步骤2拿到的Trigger
// 4. 从qrtz_job_details表查询出Trigger对应的JobDetail
// 5. 如果JobDetail不允许并发执行则判断一下当前JobDetail是否已经由另外一个Tragger执行
// 若已经由另外一个Trigger执行则当前Trigger本次不执行
// 6. 将确定要执行的Trigger在qrtz_triggers表中的状态设置为ACQUIRED
// 7. 将确定要执行的Trigger插入qrtz_fired_triggers表且状态为ACQUIRED
// 8. 继续遍历步骤2拿到的Trigger直至全部遍历完
// 9. 释放TRIGGER_ACCESS锁
// 10. 返回所有符合条件的Trigger
triggers = qsRsrcs.getJobStore().acquireNextTriggers(
now + idleWaitTime, Math.min(availThreadCount, qsRsrcs.getMaxBatchSize()), qsRsrcs.getBatchTimeWindow());
acquiresFailed = 0;
if (log.isDebugEnabled())
log.debug("batch acquisition of " + (triggers == null ? 0 : triggers.size()) + " triggers");
} catch (JobPersistenceException jpe) {
if (acquiresFailed == 0) {
qs.notifySchedulerListenersError(
"An error occurred while scanning for the next triggers to fire.",
jpe);
}
if (acquiresFailed < Integer.MAX_VALUE)
acquiresFailed++;
continue;
} catch (RuntimeException e) {
if (acquiresFailed == 0) {
getLog().error("quartzSchedulerThreadLoop: RuntimeException "
+e.getMessage(), e);
}
if (acquiresFailed < Integer.MAX_VALUE)
acquiresFailed++;
continue;
}
if (triggers != null && !triggers.isEmpty()) {
now = System.currentTimeMillis();
long triggerTime = triggers.get(0).getNextFireTime().getTime();
long timeUntilTrigger = triggerTime - now;
// 所有Trigger中最先会触发的Trigger的触发时间如果距离当前大于2ms则等待
// 直到最先会触发的Trigger的触发时间距离当前小于2ms
while(timeUntilTrigger > 2) {
synchronized (sigLock) {
if (halted.get()) {
break;
}
if (!isCandidateNewTimeEarlierWithinReason(triggerTime, false)) {
try {
now = System.currentTimeMillis();
timeUntilTrigger = triggerTime - now;
if(timeUntilTrigger >= 1)
sigLock.wait(timeUntilTrigger);
} catch (InterruptedException ignore) {
}
}
}
if(releaseIfScheduleChangedSignificantly(triggers, triggerTime)) {
break;
}
now = System.currentTimeMillis();
timeUntilTrigger = triggerTime - now;
}
if(triggers.isEmpty())
continue;
List<TriggerFiredResult> bndles = new ArrayList<TriggerFiredResult>();
boolean goAhead = true;
synchronized(sigLock) {
goAhead = !halted.get();
}
if(goAhead) {
try {
// 将Trigger进行fire
// 但是这里并不会执行对应的任务逻辑
// 对应的步骤可以分解如下
// 1. 从qrtz_locks表获取TRIGGER_ACCESS锁
// 2. 遍历每一个需要执行的Trigger
// 3. 将qrtz_fired_triggers表中需要执行的Trigger的状态设置为EXECUTING
// 4. 将Trigger对象的下一次执行时间nextFireTime更新
// 5. 如果Trigger执行的JobDetail不允许并发执行
// 将Trigger对象的状态更新为BLOCKED
// 否则将Trigger对象的状态更新为WAITING
// 6. 如果Trigger执行的JobDetail不允许并发执行
// 将JobDetail关联的其它Trigger在qrtz_triggers表里的状态更新
// 如果是WAITING或ACQUIRED则更新为BLOCKED
// 7. 如果Trigger是最后一次执行则将Trigger对象的状态更新为COMPLETE
// 8. 将Trigger对象更新回qrtz_triggers表
// 9. 基于这个Trigger创建一个TriggerFiredResult并添加到集合
// 10. 继续遍历下一个需要执行的Trigger直至遍历完毕
// 11. 释放TRIGGER_ACCESS锁
// 12. 此时得到了所有执行的Trigger对应的TriggerFiredResult的集合
// 上面步骤执行完后所有fire的Trigger在qrtz_fired_triggers表中的状态是EXECUTING
// 在qrtz_triggers表中的状态可能是WAITING，BLOCKED或COMPLETE
// 但是此时Trigger对应的JobDetail实际是还没有被执行的
List<TriggerFiredResult> res = qsRsrcs.getJobStore().triggersFired(triggers);
if(res != null)
bndles = res;
} catch (SchedulerException se) {
qs.notifySchedulerListenersError(
"An error occurred while firing triggers '"
+ triggers + "'", se);
for (int i = 0; i < triggers.size(); i++) {
qsRsrcs.getJobStore().releaseAcquiredTrigger(triggers.get(i));
}
continue;
}
}
// 遍历每一个执行的Trigger对应的TriggerFiredResult
for (int i = 0; i < bndles.size(); i++) {
TriggerFiredResult result = bndles.get(i);
TriggerFiredBundle bndle = result.getTriggerFiredBundle();
Exception exception = result.getException();
if (exception instanceof RuntimeException) {
getLog().error("RuntimeException while firing trigger " + triggers.get(i), exception);
qsRsrcs.getJobStore().releaseAcquiredTrigger(triggers.get(i));
continue;
}
if (bndle == null) {
qsRsrcs.getJobStore().releaseAcquiredTrigger(triggers.get(i));
continue;
}
JobRunShell shell = null;
try {
// 基于TriggerFiredResult创建JobRunShell
shell = qsRsrcs.getJobRunShellFactory().createJobRunShell(bndle);
shell.initialize(qs);
} catch (SchedulerException se) {
qsRsrcs.getJobStore().triggeredJobComplete(triggers.get(i), bndle.getJobDetail(), CompletedExecutionInstruction.SET_ALL_JOB_TRIGGERS_ERROR);
continue;
}
// 在ThreadPool中分配一个线程来执行JobRunShell
// 随后就会在JobRunShell的run()方法中执行JobDetail
// 执行完毕后会再执行Trigger的完成逻辑
// 对应的步骤可以拆分如下
// 1. 从qrtz_locks表获取TRIGGER_ACCESS锁
// 2. 如果Trigger后续不再执行则在qrtz_triggers表里删除这个Trigger
// 3. 如果Trigger执行的任务是不允许并发执行则将所有关联的Trigger状态做如下更新
// 将Trigger状态由BLOCKED恢复成WAITING
// 4. 如果任务类由@PersistJobDataAfterExecution注解修饰则
// 将qrtz_job_details表里的JobDetail的JOB_DATA字段更新
// 5. 删除Trigger在qrtz_fired_triggers表中对应的记录
if (qsRsrcs.getThreadPool().runInThread(shell) == false) {
getLog().error("ThreadPool.runInThread() return false!");
qsRsrcs.getJobStore().triggeredJobComplete(triggers.get(i), bndle.getJobDetail(), CompletedExecutionInstruction.SET_ALL_JOB_TRIGGERS_ERROR);
}
}
continue;
}
} else {
continue;
}
long now = System.currentTimeMillis();
long waitTime = now + getRandomizedIdleWaitTime();
long timeUntilContinue = waitTime - now;
synchronized(sigLock) {
try {
if(!halted.get()) {
if (!isScheduleChanged()) {
sigLock.wait(timeUntilContinue);
}
}
} catch (InterruptedException ignore) {
}
}
} catch(RuntimeException re) {
getLog().error("Runtime error occurred in main trigger firing loop.", re);
}
}
qs = null;
qsRsrcs = null;
}
（下面分小节进行讲解）
1. 拿到即将触发的所有Trigger
这里的即将触发，就是触发时间在30分钟内且状态是WAITING的Trigger。
针对每一个即将触发的Trigger，其在qrtz_triggers表里的状态此时会被置为ACQUIRED，针对这个Trigger同时也会插入一条记录到qrtz_fired_triggers表中，状态也是ACQUIRED，表示这个Trigger已经在fire处理了。
假如我们有一个trigger-1，对应任务允许并发执行，还有一个trigger-2，对应任务不允许并发执行（由@DisallowConcurrentExecution注解修饰），并且这两个Trigger的触发时间均在30分钟内。
那么此时在qrtz_triggers表中，它们的状态是这样的。
| TRIGGER_NAME | ... | TRIGGER_STATE |
|---|---|---|
| trigger-1 | ... | ACQUIRED |
| trigger-2 | ... | ACQUIRED |
在qrtz_fired_triggers表中，它们的状态是这样的。
| TRIGGER_NAME | ... | STATE |
|---|---|---|
| trigger-1 | ... | ACQUIRED |
| trigger-2 | ... | ACQUIRED |
2. 等待最先触发的Trigger的触发时间在2ms内
如果最先触发的Trigger的触发时间距离当前大于2ms，则进行等待，直到小于等于2ms。
3. 将Trigger进行fire
fire一个Trigger其实就是将这个Trigger在qrtz_fired_triggers表中记录的状态设置为EXECUTING，后面会为这个Trigger分配线程来执行任务，注意此时Trigger对应的任务实际上是还没有执行的。
Trigger被fire之后，这个Trigger在qrtz_triggers里面的状态及下一次fire的时间会被更新，这里需要关注一下 状态 的更新。
如果Trigger对应的任务没有被@DisallowConcurrentExecution注解修饰，那么这个Trigger的状态更新为WAITING；如果Trigger对应的任务被@DisallowConcurrentExecution注解修饰，那么这个Trigger的状态会更新为BLOCKED，并且还会将这个被@DisallowConcurrentExecution注解修饰的任务所有关联的Trigger的状态更新为BLOCKED。
注意到一个Trigger会被fire，首先就是需要满足触发时间在30分钟内且状态是WAITING，所以如果一个被@DisallowConcurrentExecution注解修饰的任务正在被执行，那么这个任务关联的所有Trigger的状态都应该被置为BLOCKED，以防止这些Trigger再次被fire。
回到第1小节中的例子，此时在qrtz_triggers表中，trigger-1和trigger-2它们的状态是这样的。
| TRIGGER_NAME | ... | TRIGGER_STATE |
|---|---|---|
| trigger-1 | ... | WAITING |
| trigger-2 | ... | BLOCKED |
在qrtz_fired_triggers表中，它们的状态是这样的。
| TRIGGER_NAME | ... | STATE |
|---|---|---|
| trigger-1 | ... | EXECUTING |
| trigger-2 | ... | EXECUTING |
4. 为fire的Trigger分配线程并执行任务
被fire的Trigger会在qrtz_fired_triggers表中插入一条记录，随后就会被分配一个线程来执行这个Trigger关联的JobDetail。
执行JobDetail没什么好说的，就是调用到这个任务的execute() 方法，我们这里需要关注的是任务执行完毕后的对于Trigger的complete逻辑。
首先会判断当前这个Trigger是不是不会再执行了，如果不会再执行了，那么就会在qrtz_triggers表里删除这个Trigger。
然后就是如果这个Trigger执行的任务是不允许并发执行的，那么此时这个任务关联的所有Trigger的状态肯定都是BLOCKED，所以还需要将这些Trigger的状态由BLOCKED还原为WAITING。
最后就是删除fire的Trigger在qrtz_fired_triggers表中的记录。
回到第1小节中的例子，此时在qrtz_triggers表中，trigger-1和trigger-2它们的状态是这样的。
| TRIGGER_NAME | ... | TRIGGER_STATE |
|---|---|---|
| trigger-1 | ... | WAITING |
| trigger-2 | ... | WAITING |
在qrtz_fired_triggers表中，它们都没有记录了。
5. 暂停一个Trigger
在上面的所有讨论中，都没有提及Trigger的暂停状态，也就是PAUSED状态，因为这个状态相对独立，没必要和上面的其余状态转换混在一起讨论。
我们可以通过如下手段将Trigger的状态置为PAUSED。
- 通过Trigger的group和name找到Trigger，然后将其状态置为PAUSED。这种可以理解为暂停一个Trigger；
- 通过JobDetail找到所有关联的Trigger，然后将这些Trigger的状态置为PAUSED。这种可以理解为暂停一个JobDetail。
当Trigger在qrtz_triggers表中的状态是PAUSED之后，就不再满足触发时间在30分钟内且状态是WAITING，从而Trigger就不会被fire，对应的任务也不会被执行。
总结
阅读完本文后，应该能够回答下面的问题。
1. Trigger的触发流程是怎么样的
首先触发时间在30分钟内且状态是WAITING的Trigger会被获取出来；
其次最先触发的Trigger的触发时间在2s内时就会开始fire这些Trigger；
fire一个Trigger就是将这个Trigger插入一条数据到qrtz_fired_triggers表，然后会为这个Trigger对应的任务分配一个线程来执行，执行完毕后删除Trigger在qrtz_fired_triggers表里的记录。
2. Trigger的状态是怎么变化的
Trigger不触发时状态是WAITING，表示等待着被触发并且允许被触发；
当Trigger触发时间在30分钟内时会被获取出来等待被fire，此时Trigger状态是ACQUIRED，表示已经被获取；
Trigger被fire后，如果Trigger关联的任务允许并发执行，此时Trigger状态还原为WAITING，表示等待着下一次触发，如果Trigger关联的任务不允许并发执行，此时这个任务关联的所有Trigger的状态会被设置为BLOCKED，表示这些Trigger都阻塞住了；
当Trigger对应的任务被执行完毕后，如果Trigger后续不会再触发了，则删除Trigger，如果执行的任务是不允许并发执行的，则需要将这个任务关联的所有Trigger的状态从BLOCKED还原为WAITING。
3. Trigger如何暂停
我们可以通过暂停JobDetail来暂停其关联的所有Trigger，也可以单独暂停某一个Trigger。
所谓暂停Trigger，其实就是将这个Trigger的状态设置为PAUSED，一旦设置为PAUSED，这些Trigger就不满足触发时间在30分钟内且状态是WAITING，从而就不会被触发了。
4. Quartz如何保证同时只有一个实例执行定时任务
Quartz基于数据库实现了一套分布式锁，可以理解为抢占到锁的实例才有资格来触发Trigger从而执行定时任务。
总结不易，如果本文对你有帮助，烦请点赞，收藏加关注，谢谢帅气漂亮的你。
转载自:https://juejin.cn/post/7379416139976081471