Go 每日一库之定时任务库:cron

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 · 2020-09-07


在Linux中,Cron是计划任务管理系统,通过crontab命令使任务在约定的时间执行已经计划好的工作,例如定时备份系统数据、周期性清理缓存、定时重启服务等。本文介绍的cron库,就是用Go实现Linux中crontab命令的相似效果。


使用示例


安装下载cron,目前最新的稳定版已经迭代到了v3


go get github.com/robfig/cron/v3@v3.0.0


在项目中导入包


import "github.com/robfig/cron/v3"


使用


 1package main
2
3import (
4    "fmt"
5
6    "github.com/robfig/cron/v3"
7)
8
9func main() {
10    c := cron.New()
11    c.AddFunc("30 * * * *"func() { fmt.Println("Every hour on the half hour") })
12    c.AddFunc("30 3-6,20-23 * * *"func() { fmt.Println(".. in the range 3-6am, 8-11pm") })
13    c.AddFunc("CRON_TZ=Asia/Tokyo 30 04 * * *"func() { fmt.Println("Runs at 04:30 Tokyo time every day") })
14    c.AddFunc("@hourly"func() { fmt.Println("Every hour, starting an hour from now") })
15    c.AddFunc("@every 1h30m"func() { fmt.Println("Every hour thirty, starting an hour thirty from now") })
16    c.AddFunc("@every 1s"func() {fmt.Println("Every 1 second, starting an hour thirty from now")})
17    c.Start()
18    select {}
19}


  • 创建cron对象


使用时,首先通过cron.New()创建cron对象,通过该对象管理定时任务。通过调用cronAddFunc()方法添加定时任务。AddFun()入参为二,参数一是以字符串的形式指定触发任务规则,参数二是无入参的函数,任务触发时执行函数。



  • 添加触发任务


30 * * * *表示每个小时内的第30分钟时触发;30 3-6,20-23 * * *表示在早上3点到6点,下午8点到11点的第30分钟时触发;CRON_TZ=Asia/Tokyo 30 04 * * *表示东京时间每天早上4点半触发;@hourly表示从添加该任务时算起的之后每小时触发;@every 1h30m表示从添加该任务时算起的之后每一个半小时触发;@every 1s表示从添加该任务时算起的之后每秒触发。



  • 启动定时循环


通过调用cron.Start()启动定时循环任务。

输出


1 $ go run main.go 
2Every 1 second, starting an hour thirty from now
3Every 1 second, starting an hour thirty from now
4Every 1 second, starting an hour thirty from now
5Every 1 second, starting an hour thirty from now
6...


由于只让以上程序运行了几秒的时间,因此,输出中只包含执行了每秒触发的打印。随着程序运行时间的加长,其他触发任务也会在满足条件时进行打印。



cron时间表达式规则


cron表达式默认通过使用5个以空格分隔的字段组合来表示触发时间(和linux的crontab保持一致)。


1Field name   | Mandatory? | Allowed values  | Allowed special characters
2----------   | ---------- | --------------  | --------------------------
3Minutes      | Yes        | 0-59            | * / , -
4Hours        | Yes        | 0-23            | * / , -
5Day of month | Yes        | 1-31            | * / , - ?
6Month        | Yes        | 1-12 or JAN-DEC | * / , -
7Day of week  | Yes        | 0-6 or SUN-SAT  | * / , - ?


如同30 * * * *一样,默认第1个字段表示分钟,第2个字段表示小时,第3个字段表示每月中的日期,第4个字段表示月份数,第5个字段表示星期几。

cron还提供了强大的自定义时间格式功能,可以通过调用cron.NewParser()创建自定义Parser对象,例如通过以下方式定义新的cron时间表达式规则


1cron.New(
2    cron.WithParser(
3        cron.NewParser(
4            cron.Second | cron.Minute | cron.Hour | cron.Dom | cron.Month | cron.Dow | cron.Descriptor)))


这样,时间字段一共是7位,第1位就是指定秒。秒执行的时间表达式就可以用1 * * * * * *表示。

因为添加Seconds是对标准cron规范的最常见修改,因此cron提供了一个内置函数cron.WithSeconds()来执行此操作,该函数等效于之前使用的自定义解析器。


1cron.New(cron.WithSeconds())


  • 预定义时间表


由于cron的时间表达式可读性不是很好,因此cron库预定义了一些字符串来表示特定的时间规则。


1Entry                  | Description                                | Equivalent To
2-----                  | -----------                                | -------------
3@yearly (or @annually) | Run once a year, midnight, Jan. 1st        | 0 0 1 1 *
4@monthly               | Run once a month, midnight, first of month | 0 0 1 * *
5@weekly                | Run once a week, midnight between Sat/Sun  | 0 0 * * 0
6@daily (or @midnight)  | Run once a day, midnight                   | 0 0 * * *
7@hourly                | Run once an hour, beginning of hour        | 0 * * * *



  • 时间间隔


cron还提供了更具可读性的固定时间间隔格式


1@every 


它代码每隔duration触发执行一次任务。这里的duration是通过调用标准库timeParseDuration()函数解析的,所以只要ParseDuration()支持的格式都能支持。例如上文示例的@every 1h30m@every 1s


cron可控选项


在cron源码option.go文件中,暴露了5个函数供开发者控制cron对象的选项。


  • WithLocation()


指定时区。默认情况下基于当前时区(在Unix系统中,查询TZ环境变量确定要使用的时区,若未定义TZ,则使用/etc/localtime文件中的定义时区)。可通过在时间字符串前添加CRON_TZ=字符串再加上具体的时区。例如东京时区为Asia/Tokyo


1c.AddFunc("CRON_TZ=Asia/Tokyo 30 04 * * *"func() { fmt.Println("Runs at 04:30 Tokyo time every day") })



  • WithParser()


自定义时间解析器,上文已有示例,这里不再赘述。



  • WithSeconds()


增加对秒的时间格式支持,其内部调用的WithParser()方法。


1func WithSeconds() Option {
2    return WithParser(NewParser(
3        Second | Minute | Hour | Dom | Month | Dow | Descriptor,
4    ))
5}



  • WithChain()


Job包装器,下文中会讲解Job接口。



  • WithLogger()


Logger是cron中用于记录日志的接口,WithLogger()可以设置自定义的Logger


 1package main
2
3import (
4    "fmt"
5    "log"
6    "os"
7
8    "github.com/robfig/cron/v3"
9)
10
11func main() {
12    c := cron.New(cron.WithLogger(cron.VerbosePrintfLogger(log.New(os.Stdout, "cron process: ", log.LstdFlags))))
13    c.AddFunc("@every 1s"func() { fmt.Println("Every 1 second") })
14    c.Start()
15    select {}
16}


该logger记录了cron内部的调度过程,输入如下


 1go run main.go 
2cron process: 2020/08/30 00:07:04 start
3cron process: 2020/08/30 00:07:04 schedule, now=2020-08-30T00:07:04+08:00, entry=1, next=2020-08-30T00:07:05+08:00
4cron process: 2020/08/30 00:07:05 wake, now=2020-08-30T00:07:05+08:00
5cron process: 2020/08/30 00:07:05 run, now=2020-08-30T00:07:05+08:00, entry=1, next=2020-08-30T00:07:06+08:00
6Every 1 second
7cron process: 2020/08/30 00:07:06 wake, now=2020-08-30T00:07:06+08:00
8Every 1 second
9cron process: 2020/08/30 00:07:06 run, now=2020-08-30T00:07:06+08:00, entry=1, next=2020-08-30T00:07:07+08:00
10cron process: 2020/08/30 00:07:07 wake, now=2020-08-30T00:07:07+08:00
11cron process: 2020/08/30 00:07:07 run, now=2020-08-30T00:07:07+08:00, entry=1, next=2020-08-30T00:07:08+08:00
12Every 1 second
13...


自定义Job


cron中定义了Job接口,对象只要实现了Job接口所定义的Run()方法,均可以调用cron.AddJob()方法将该对象添加到定时管理器中。


1// Job is an interface for submitted cron jobs.
2type Job interface {
3    Run()
4}


  • AddFunc()


在上文示例中,通过cron.AddFunc()方法为cron对象添加定时任务。实质上,AddFunc()方法内部调用的也是AddJob()方法:定义新类型对象FuncJob,为其实现Job接口,在AddFunc()方法中,将回调参数func()转为FuncJob类型,调用AddJob()方法。


1type FuncJob func()
2
3func (f FuncJob) Run()
 { f() }
4
5func (c *Cron) AddFunc(spec string, cmd func()(EntryID, error) {
6    return c.AddJob(spec, FuncJob(cmd))
7}



  • 自实现Job接口


除了通过AddFunc()将无参函数直接作为回调外,我们还可以通过AddJon()自定义对象。


如下,自定义对象CallJob,实现Run()方法。


 1package main
2
3import (
4    "fmt"
5    "time"
6
7    "github.com/robfig/cron/v3"
8)
9
10type CallJob struct {
11    name   string
12    number int
13}
14
15func (c CallJob) Run() {
16    fmt.Printf("call %s : %d\n", c.name, c.number)
17}
18func main() {
19    c := cron.New()
20    c.AddJob("@every 1s", CallJob{
21        name:   "Bob",
22        number: 13888888888,
23    })
24    c.Start()
25
26    time.Sleep(3 * time.Second)
27}


输出


1 $ go run main.go 
2call Bob : 13888888888
3call Bob : 13888888888
4call Bob : 13888888888


总结


cron库为go开发者提供了强大的定时任务管理功能,它的时间表达式格式和linux下的crontab命令是对齐的。


cron的代码并不算多,其核心定时管理功能依赖了go标准库timesort,非常值得学习和参考。另外有一个基于该库抽离出来的最小化定时任务库gron,更易理解和使用,文末会附上该库地址。


cron是小菜刀在实际项目中引入过的三方库,感觉挺不错,就总结出来分享给大家。如果你喜欢看更多关于三方库的文章,请点赞支持。



仓库地址

1. https://github.com/robfig/cron

2. https://github.com/roylee0704/gron





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