基于Quartz.Net的任务管理平台开发(1) —— 基本原理
由于工作原因，需要用到任务监控平台，经过一番摸索，发现了Quratz.net这个开源的作业调度框架。防止忘记，做个备忘。
1 Quartz.Net概述
开源组件Quartz.Net，这是一个开源的作业调度框架，是OpenSymphony 的 Quartz API的.NET移植，它用C#写成，可用于winform和asp.net应用中。它提供了巨大的灵活性而不牺牲简单性。能够用它来为执行一个作业而创建简单的或复杂的调度。
Quartz于很多特征，如：数据库支持，集群，插件，支持cron-like表达式等等。
Quartz.net是一个开源的任务调度工具，相当于数据库中的 Job、Windows 的计划任务、Unix/Linux 下的 Cron，但 Quartz 可以把排程控制的更精细，对任务调度的领域问题进行了高度的抽象，实现作业的灵活调度。
2 Quartz基本概念
Quartz由几个基本的接口组成，如下图：
Scheduler：
计划调度器，里面可以盛放众多的JobDetail和trigger，当容器启动后，里面的每个JobDetail都会根据trigger按部就班自动去执行。
Trigger：
触发器，配置调度参数的配置，什么时候去调。描述触发Job执行的时间触发规则。主要有SimpleTrigger和CronTrigger这两个子类。当仅需触发一次或者以固定时间间隔周期执行，SimpleTrigger是最适合的选择；而CronTrigger则可以通过Cron表达式定义出各种复杂时间规则的调度方案：如每早晨9:00执行，周一、周三、周五下午5:00执行等；
Job：
任务是一个接口，只有一个方法void execute(JobExecutionContext context)，开发者实现该接口定义运行任务，JobExecutionContext类提供了调度上下文的各种信息。Job运行时的信息保存在JobDataMap实例中；
JobDetail：
可执行的工作，它本身可能是有状态的。Quartz在每次执行Job时，都重新创建一个Job实例，所以它不直接接受一个Job的实例，相反它接收一个Job实现类，以便运行时通过newInstance()的反射机制实例化Job。因此需要通过一个类来描述Job的实现类及其它相关的静态信息，如Job名字、描述、关联监听器等信息，JobDetail承担了这一角色。
JobDataMap：
存放Job运行时的信息。
Calendar：
日历功能，一个Trigger可以和多个Calendar关联，以便排除或包含某些时间点。假设，我们安排每周星期一早上10:00执行任务，但是如果碰到法定的节日，任务则不执行，这时就需要在Trigger触发机制的基础上使用Calendar进行定点排除。
ThreadPool：
Scheduler使用一个线程池作为任务运行的基础设施，任务通过共享线程池中的线程提高运行效率。
SchedulerContext：
调度器的上下文
3 Quartz运行原理
3.1 任务调度原理
启动过程：
（1） 实例化一个调度器工厂SchedulerFactory,可以使用配置文件，或者代码实现自定义的实例。
（2） 通过getScheduler()方法从调度器工厂里得到调度器实例
（3） Scheduler有一个QuartzSchedulerThread（Thread的子类）属性，在scheduler实例化的时候，实例化了一个对象，并用ThreadExecutor启动该线程对象。该线程就是调度线程，主要任务就是不停的从JobStore中获取即将被触发的触发器（默认30s调度一次）。在这个时候调度线程虽然启动，但是处于pause状态。
调度过程：
（4） 通过scheduleJob()方法将任务和触发器存储在JobStore中，通过start()方法将QuartzSchedulerThread的pause状态设为false，通知调度线程执行任务，此后调度线程不停的从JobStore中去取即将触发的任务。
3.2 任务执行原理
（1） 调度线程首先去线程池中获取可用的线程，如果没有的话，就阻塞。
（2） 从JobStore(从存储介质中获取触发器，存储介质可以是内存也可以是数据库)获取（接下来30s内的）触发器，然后等待该触发器触发。
（3） 调度线程创建一个JobRunShell(就是一个Runnable)，然后从线程池中调用线程执行该任务。
获取trigger、JobDetail以及生成Job实例，然后执行job的execute接口函数。
3.3 任务持久化
Quartz提供两种基本作业存储类型。第一种类型叫做RAMJobStore，第二种类型叫做JDBC作业存储。在默认情况下Quartz将任务调度的运行信息保存在内存中，这种方法提供了最佳的性能，因为内存中数据访问最快。不足之处是缺乏数据的持久性，当程序路途停止或系统崩溃时，所有运行的信息都会丢失。也不方便于集群处理，因此本模块采用JDBC作业存储的方案，Quartz.net支持多种数据库进行任务持久化的存储。
官方提供的各种数据库脚本：https://github.com/quartznet/quartznet/tree/master/database/tables
3.4 Quartz表结构
1、QRTZ_JOB_DETAILS：存储的是job的详细信息，包括：[DESCRIPTION]描述，[IS_DURABLE]是否持久化，[JOB_DATA]持久化对象等基本信息。
2、QRTZ_TRIGGERS：触发器信息,包含：job的名，组外键，[DESCRIPTION]触发器的描述等基本信息，还有[START_TIME]开始执行时间，[END_TIME]结束执行时间，[PREV_FIRE_TIME]上次执行时间，[NEXT_FIRE_TIME]下次执行时间，[TRIGGER_TYPE]触发器类型：simple和cron，[TRIGGER_STATE]执行状态：WAITING，PAUSED，ACQUIRED分别为：等待，暂停，运行中。
3、QRTZ_CRON_TRIGGERS：保存cron表达式。
4、QRTZ_SCHEDULER_STATE：存储集群中note实例信息，quartz会定时读取该表的信息判断集群中每个实例的当前状态，INSTANCE_NAME:之前配置文件中org.quartz.scheduler.instanceId配置的名字，就会写入该字段，如果设置为AUTO,quartz会根据物理机名和当前时间产生一个名字。 [LAST_CHECKIN_TIME]上次检查时间，[CHECKIN_INTERVAL]检查间隔时间。
5、QRTZ_PAUSED_TRIGGER_GRPS：暂停的任务组信息。
6、QRTZ_LOCKS，悲观锁发生的记录信息。
7、QRTZ_FIRED_TRIGGERS，正在运行的触发器信息。
8、QRTZ_SIMPLE_TRIGGERS，简单的出发器详细信息。
9、QRTZ_BLOB_TRIGGERS,触发器存为二进制大对象类型(用于Quartz用户自己触发数据库定制自己的触发器，然而JobStore不明白怎么存放实例的时候)。
以上为Quartz.Net的基本原理。
