.net core 實現基於 cron 表達式的任務調度 Intro 上次我們實現了一個簡單的基於 Timer 的定時任務，詳細信息可以看 "這篇文章 " 。 但是使用過程中慢慢發現這種方式可能並不太合適，有些任務可能只希望在某個時間段內執行，只使用 timer 就顯得不是那麼靈活了，希望可以像 q ...
.net core 實現基於 cron 表達式的任務調度
Intro
上次我們實現了一個簡單的基於 Timer 的定時任務，詳細信息可以看這篇文章。
但是使用過程中慢慢發現這種方式可能並不太合適，有些任務可能只希望在某個時間段內執行，只使用 timer 就顯得不是那麼靈活了，希望可以像 quartz 那樣指定一個 cron 表達式來指定任務的執行時間。
cron 表達式介紹
cron 常見於Unix和類Unix的操作系統之中，用於設置周期性被執行的指令。該命令從標準輸入設備讀取指令，並將其存放於“crontab”文件中，以供之後讀取和執行。該詞來源於希臘語 chronos（χρόνος），原意是時間。
通常，
crontab儲存的指令被守護進程激活，crond常常在後臺運行，每一分鐘檢查是否有預定的作業需要執行。這類作業一般稱為cron jobs。
cron 可以比較準確的描述周期性執行任務的執行時間，標準的 cron 表達式是五位：
30 4 * * ? 五個位置上的值分別對應 分鐘/小時/日期/月份/周(day of week)
現在有一些擴展，有6位的，也有7位的，6位的表達式第一個對應的是秒，7個的第一個對應是秒，最後一個對應的是年份
0 0 12 * * ? 每天中午12點
0 15 10 ? * * 每天 10:15
0 15 10 * * ? 每天 10:15
30 15 10 * * ? * 每天 10:15:30
0 15 10 * * ? 2005 2005年每天 10:15
詳細信息可以參考：http://www.quartz-scheduler.org/documentation/quartz-2.3.0/tutorials/crontrigger.html
.NET Core CRON service
CRON 解析庫 使用的是 https://github.com/HangfireIO/Cronos
，支持五位/六位，暫不支持年份的解析（7位）
基於 BackgroundService 的 CRON 定時服務，實現如下：
public abstract class CronScheduleServiceBase : BackgroundService
{
/// <summary>
/// job cron trigger expression
/// refer to: http://www.quartz-scheduler.org/documentation/quartz-2.3.0/tutorials/crontrigger.html
/// </summary>
public abstract string CronExpression { get; }
protected abstract bool ConcurrentAllowed { get; }
protected readonly ILogger Logger;
private readonly string JobClientsCache = "JobClientsHash";
protected CronScheduleServiceBase(ILogger logger)
{
Logger = logger;
}
protected abstract Task ProcessAsync(CancellationToken cancellationToken);
protected override async Task ExecuteAsync(CancellationToken stoppingToken)
{
{
var next = CronHelper.GetNextOccurrence(CronExpression);
while (!stoppingToken.IsCancellationRequested && next.HasValue)
{
var now = DateTimeOffset.UtcNow;
if (now >= next)
{
if (ConcurrentAllowed)
{
_ = ProcessAsync(stoppingToken);
next = CronHelper.GetNextOccurrence(CronExpression);
if (next.HasValue)
{
Logger.LogInformation("Next at {next}", next);
}
}
else
{
var machineName = RedisManager.HashClient.GetOrSet(JobClientsCache, GetType().FullName, () => Environment.MachineName); // try get job master
if (machineName == Environment.MachineName) // IsMaster
{
using (var locker = RedisManager.GetRedLockClient($"{GetType().FullName}_cronService"))
{
// redis 互斥鎖
if (await locker.TryLockAsync())
{
// 執行 job
await ProcessAsync(stoppingToken);
next = CronHelper.GetNextOccurrence(CronExpression);
if (next.HasValue)
{
Logger.LogInformation("Next at {next}", next);
await Task.Delay(next.Value - DateTimeOffset.UtcNow, stoppingToken);
}
}
else
{
Logger.LogInformation($"failed to acquire lock");
}
}
}
}
}
else
{
// needed for graceful shutdown for some reason.
// 1000ms so it doesn't affect calculating the next
// cron occurence (lowest possible: every second)
await Task.Delay(1000, stoppingToken);
}
}
}
}
public override Task StopAsync(CancellationToken cancellationToken)
{
RedisManager.HashClient.Remove(JobClientsCache, GetType().FullName); // unregister from jobClients
return base.StopAsync(cancellationToken);
}
}因為網站部署在多台機器上，所以為了防止併發執行，使用 redis 做了一些事情，Job執行的時候嘗試獲取 redis 中 job 對應的 master 的 hostname，沒有的話就設置為當前機器的 hostname，在 job 停止的時候也就是應用停止的時候，刪除 redis 中當前 job 對應的 master，job執行的時候判斷是否是 master 節點，是 master 才執行job，不是 master 則不執行。完整實現代碼：https://github.com/WeihanLi/ActivityReservation/blob/dev/ActivityReservation.Helper/Services/CronScheduleServiceBase.cs#L11
定時 Job 示例:
public class RemoveOverdueReservationService : CronScheduleServiceBase
{
private readonly IServiceProvider _serviceProvider;
private readonly IConfiguration _configuration;
public RemoveOverdueReservationService(ILogger<RemoveOverdueReservationService> logger,
IServiceProvider serviceProvider, IConfiguration configuration) : base(logger)
{
_serviceProvider = serviceProvider;
_configuration = configuration;
}
public override string CronExpression => _configuration.GetAppSetting("RemoveOverdueReservationCron") ?? "0 0 18 * * ?";
protected override bool ConcurrentAllowed => false;
protected override async Task ProcessAsync(CancellationToken cancellationToken)
{
using (var scope = _serviceProvider.CreateScope())
{
var reservationRepo = scope.ServiceProvider.GetRequiredService<IEFRepository<ReservationDbContext, Reservation>>();
await reservationRepo.DeleteAsync(reservation => reservation.ReservationStatus == 0 && (reservation.ReservationForDate < DateTime.Today.AddDays(-3)));
}
}
}Memo
使用 redis 這種方式來決定 master 並不是特別可靠，正常結束的沒有什麼問題，最好還是用比較成熟的服務註冊發現框架比較好
Reference
- http://crontab.org/
- https://en.wikipedia.org/wiki/Cron
- http://www.quartz-scheduler.org/documentation/quartz-2.3.0/tutorials/crontrigger.html
- https://github.com/WeihanLi/ActivityReservation
