Quartz 2.x 單機與集群任務調度完整實戰指南

一、Quartz 核心概念

• JobDetail (任務)：承載任務實例，Quartz 2.x 透過 JobBuilder 建立。實作 Job 介面的 execute() 方法。
• Trigger (觸發器)：定義執行時間、頻率。SimpleTrigger 適合固定間隔；CronTrigger 支援複雜 Cron 表達式。
• Scheduler (調度器)：核心管理器，基於多執行緒池並發執行任務。

二、單機模式實作

1. 專案結構與依賴

建立 Java 專案，導入 quartz-2.2.1.jar、slf4j-api-1.7.22.jar、slf4j-simple-1.7.22.jar。

2. 任務實作類

public class SingleQuartzJob implements Job {
    @Override
    public void execute(JobExecutionContext context) throws JobExecutionException {
        System.out.println("Hello, Quartz! - executing at " + new Date() + " by " + context.getTrigger().getJobKey());
    }
}

3. 調度服務 (SimpleTrigger 範例)

public class SingleQuartzServer {
    public static void main(String[] args) throws SchedulerException {
        SchedulerFactory factory = new StdSchedulerFactory();
        Scheduler scheduler = factory.getScheduler();
        scheduler.start();

        JobDetail jobDetail = JobBuilder.newJob(SingleQuartzJob.class)
            .withIdentity("job", Scheduler.DEFAULT_GROUP).build();

        Date startTime = DateBuilder.nextGivenSecondDate(null, 30); // 30秒後啟動
        SimpleTrigger trigger = TriggerBuilder.newTrigger()
            .withIdentity("trigger", Scheduler.DEFAULT_GROUP)
            .startAt(startTime)
            .withSchedule(SimpleScheduleBuilder.simpleSchedule()
                .withIntervalInSeconds(10).withRepeatCount(10)) // 每10秒，重複10次(共11次)
            .forJob(jobDetail).build();

        scheduler.scheduleJob(jobDetail, trigger);

        TimeUnit.MINUTES.sleep(3);
        scheduler.shutdown();
    }
}

4. 多執行緒並發驗證

建立多個 JobDetail/Trigger 組合，觀察輸出時間戳重疊，證明線程池並發執行。

三、持久化任務到資料庫 (為集群鋪路)

1. 建立資料庫表

使用 Quartz 官方提供的 tables_mysql.sql 在 quartz 資料庫建表。

2. 導入驅動與連線池

需額外導入：mysql-connector-java-5.1.40-bin.jar、c3p0-0.9.1.2.jar。

3. quartz.properties 配置

org.quartz.scheduler.instanceName = MyScheduler
org.quartz.threadPool.threadCount = 3
org.quartz.jobStore.class = org.quartz.impl.jdbcjobstore.JobStoreTX
org.quartz.jobStore.driverDelegateClass = org.quartz.impl.jdbcjobstore.StdJDBCDelegate
org.quartz.jobStore.tablePrefix = QRTZ_
org.quartz.jobStore.dataSource = myDS
org.quartz.dataSource.myDS.driver = com.mysql.jdbc.Driver
org.quartz.dataSource.myDS.URL = jdbc:mysql://localhost:3306/quartz?characterEncoding=utf-8
org.quartz.dataSource.myDS.user = root
org.quartz.dataSource.myDS.password = 123456
org.quartz.dataSource.myDS.maxConnections = 5

4. 驗證持久化

• 程式停止後，資料庫 QRTZ_JOB_DETAILS、QRTZ_TRIGGERS 仍保留記錄。
• 重新啟動相同調度器名稱，任務從上次停止處繼續執行。

四、Quartz 集群部署

1. 集群原理

多台伺服器共享同一資料庫，任務資料持久化於資料庫，各節點從資料庫獲取任務執行，實現高可用。

2. 集群配置 (quartz.properties 關鍵差異)

org.quartz.scheduler.instanceName = ClusterScheduler
org.quartz.jobStore.isClustered = true
org.quartz.scheduler.instanceId = AUTO  # 自動生成實例ID
# 資料庫配置需完全一致

3. Web 容器整合 (ServletContextListener)

public class QuartzApplicationListener implements ServletContextListener {
    private Scheduler scheduler;
    @Override
    public void contextInitialized(ServletContextEvent sce) {
        // 初始化 Scheduler、啟動、排程任務...
    }
    @Override
    public void contextDestroyed(ServletContextEvent sce) {
        scheduler.shutdown();
    }
}

在 web.xml 註冊 Listener。

4. 實測故障轉移

啟動兩個 Tomcat (埠 8081/8082)，任務在 Tomcat1 執行；停止 Tomcat1，任務自動在 Tomcat2 繼續執行，無縫切換。

總結

Quartz 提供豐富的日期/日曆工具，大幅簡化定時任務代碼。持久化 + 集群模式解決單點故障，適合任務量大、高可用需求的生產環境。