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。

Quartz框架的基本概念和基本使用可以参考翻翻Quartz框架的旧账。

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。

在qrtz_fired_triggers表中，它们的状态是这样的。

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。

在qrtz_fired_triggers表中，它们的状态是这样的。

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。

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。

1. 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；
2. 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。