.net core 实现基于 cron 表达式的任务调度
Intro
上次我们实现了一个简单的基于 Timer 的定时任务，详细信息可以看这篇文章 。
但是使用过程中慢慢发现这种方式可能并不太合适，有些任务可能只希望在某个时间段内执行，只使用 timer 就显得不是那么灵活了，希望可以像 quartz 那样指定一个 cron 表达式来指定任务的执行时间。
cron 表达式介绍
cron 常见于Unix和类Unix的操作系统之中，用于设置周期性被执行的指令。该命令从标准输入设备读取指令，并将其存放于“crontab”文件中，以供之后读取和执行。该词来源于希腊语 chronos（χρόνος），原意是时间。
通常，
crontab储存的指令被守护进程激活，crond常常在后台运行，每一分钟检查是否有预定的作业需要执行。这类作业一般称为cron jobs。
cron 可以比较准确的描述周期性执行任务的执行时间，标准的 cron 表达式是五位：
304**? 五个位置上的值分别对应 分钟/小时/日期/月份/周(day of week)
现在有一些扩展，有6位的，也有7位的，6位的表达式第一个对应的是秒，7个的第一个对应是秒，最后一个对应的是年份
0012**? 每天中午12点 01510?** 每天 10:15 01510**? 每天 10:15 301510**?* 每天 10:15:30 01510**?2005 2005年每天 10:15
详细信息可以参考：http://www.quartz-scheduler.org/documentation/quartz-2.3.0/tutorials/crontrigger.html
.NET Core CRON service
CRON 解析库 使用的是 https://github.com/HangfireIO/Cronos，支持五位/六位，暂不支持年份的解析（7位）
基于 BackgroundService 的 CRON 定时服务，实现如下：
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($"{GetType().FullName}_cronService")) { // redis 互斥锁 if (await locker.TryLockAsync()) { // 执行 job await ProcessAsync(stoppingToken); next = CronHelper.GetNextOccurrence(CronExpression); if (next.HasValue) { Logger.LogInformation("Next at {next}", next); await Task.Delay(next.Value - DateTimeOffset.UtcNow, stoppingToken); } } else { Logger.LogInformation($"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); } }因为网站部署在多台机器上，所以为了防止并发执行，使用 redis 做了一些事情，Job执行的时候尝试获取 redis 中 job 对应的 master 的 hostname，没有的话就设置为当前机器的 hostname，在 job 停止的时候也就是应用停止的时候，删除 redis 中当前 job 对应的 master，job执行的时候判断是否是 master 节点，是 master 才执行job，不是 master 则不执行。完整实现代码：https://github.com/WeihanLi/ActivityReservation/blob/dev/ActivityReservation.Helper/Services/CronScheduleServiceBase.cs#L11
定时 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))); } }
}完整实现代码：https://github.com/WeihanLi/ActivityReservation/blob/dev/ActivityReservation.Helper/Services/RemoveOverdueReservationService.cs
Memo
使用 redis 这种方式来决定 master 并不是特别可靠，正常结束的没有什么问题，最好还是用比较成熟的服务注册发现框架比较好
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
