.NET 纯原生实现 Cron 定时任务执行，未依赖第三方组件 (Timer 优化版)

在上个月写过一篇 .NET 纯原生实现 Cron 定时任务执行，未依赖第三方组件 的文章，当时 CronSchedule 的实现是使用了，每个服务都独立进入到一个 while 循环中，进行定期扫描是否到了执行时间来实现的，但是那个逻辑有些问题，经过各位朋友的测试，发现当多个任务的时候存在一定概率不按照计划执行的情况。

感谢各位朋友的积极探讨，多交流一起进步。之前那个 while 循环的逻辑每循环一次 Task.Delay 1000 毫秒，无限循环，多个任务的时候还会同时有多个循环任务，确实不够好。

所以决定重构 CronSchedule 的实现，采用全局使用一个 Timer 的形式，每隔 1秒钟扫描一次任务队列看看是否有需要执行的任务，整体的实现思路还是之前的，如果没有看过之前那篇文章的建议先看一下，本片主要针对调整部分进行说明  .NET 纯原生实现 Cron 定时任务执行，未依赖第三方组件 ，主要调整了 CronSchedule.cs

using Common;
using System.Reflection;

namespace TaskService.Libraries
{
    public class CronSchedule
    {
        private static List<ScheduleInfo> scheduleList = new();
        private static Timer mainTimer;

        public static void Builder(object context)
        {
            var taskList = context.GetType().GetMethods().Where(t => t.GetCustomAttributes(typeof(CronScheduleAttribute), false).Length > 0).ToList();

            foreach (var action in taskList)
            {
                string cron = action.CustomAttributes.Where(t => t.AttributeType == typeof(CronScheduleAttribute)).FirstOrDefault()!.NamedArguments.Where(t => t.MemberName == "Cron" && t.TypedValue.Value != null).Select(t => t.TypedValue.Value!.ToString()).FirstOrDefault()!;

                scheduleList.Add(new ScheduleInfo
                {
                    CronExpression = cron,
                    Action = action,
                    Context = context
                });
            }

            if (mainTimer == default)
            {
                mainTimer = new(Run, null, 0, 1000);
            }
        }


        private static void Run(object? state)
        {
            var nowTime = DateTime.Parse(DateTimeOffset.UtcNow.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));

            foreach (var item in scheduleList)
            {
                if (item.LastTime != null)
                {
                    var nextTime = DateTime.Parse(CronHelper.GetNextOccurrence(item.CronExpression, item.LastTime.Value).ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));

                    if (nextTime == nowTime)
                    {
                        item.LastTime = DateTimeOffset.Now;

                        _ = Task.Run(() =>
                        {
                            item.Action.Invoke(item.Context, null);
                        });
                    }
                }
                else
                {
                    item.LastTime = DateTimeOffset.Now.AddSeconds(5);
                }
            }
        }


        private class ScheduleInfo
        {
            public string CronExpression { get; set; }

            public MethodInfo Action { get; set; }

            public object Context { get; set; }

            public DateTimeOffset? LastTime { get; set; }
        }
    }

    [AttributeUsage(AttributeTargets.Method)]
    public class CronScheduleAttribute : Attribute
    {
        public string Cron { get; set; }
    }

}

这里的逻辑改为了注入任务时将 mainTimer 实例化启动，每一秒钟执行1次 Run方法，Run 方法内部用于 循环检测 scheduleList 中的任务，如果时间符合，则启动一个 Task 去执行对应的 Action，这样全局不管注册多少个服务，也只有一个 Timer 在循环运行，相对之前的 CronSchedule 实现相对更好一点。

使用的时候方法基本没怎么改，只是调整了CronSchedule.Builder 的调用 代码如下：

using DistributedLock;
using Repository.Database;
using TaskService.Libraries;

namespace TaskService.Tasks
{
    public class DemoTask : BackgroundService
    {

        private readonly IServiceProvider serviceProvider;
        private readonly ILogger logger;



        public DemoTask(IServiceProvider serviceProvider, ILogger<DemoTask> logger)
        {
            this.serviceProvider = serviceProvider;
            this.logger = logger;
        }


        protected override async Task ExecuteAsync(CancellationToken stoppingToken)
        {
            CronSchedule.Builder(this);

            await Task.Delay(-1, stoppingToken);
        }



        [CronSchedule(Cron = "0/1 * * * * ?")]
        public void ClearLog()
        {
            try
            {
                using var scope = serviceProvider.CreateScope();
                var db = scope.ServiceProvider.GetRequiredService<DatabaseContext>();

                //省略业务代码
                Console.WriteLine("ClearLog:" + DateTime.Now);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                logger.LogError(ex, "DemoTask.ClearLog");
            }
        }



        [CronSchedule(Cron = "0/5 * * * * ?")]
        public void ClearCache()
        {
            try
            {
                using var scope = serviceProvider.CreateScope();
                var db = scope.ServiceProvider.GetRequiredService<DatabaseContext>();
                var distLock = scope.ServiceProvider.GetRequiredService<IDistributedLock>();

                //省略业务代码
                Console.WriteLine("ClearCache:" + DateTime.Now);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                logger.LogError(ex, "DemoTask.ClearCache");
            }
        }

    }
}

然后启动我们的项目就可以看到如下的运行效果：

最上面连着两个 16:25:53 并不是重复调用了，只是因为这个任务配置的是 1秒钟执行1次，第一次启动任务的时候执行的较为耗时，导致第一次执行和第二次执行进入到方法中的时间差太短了，这个只在第一次产生，对后续的执行计划没有影响。

至此 .NET 纯原生实现 Cron 定时任务执行，未依赖第三方组件 (Timer 优化版) 就讲解完了，有任何不明白的，可以在文章下面评论或者私信我，欢迎大家积极的讨论交流，有兴趣的朋友可以关注我目前在维护的一个 .NET 基础框架项目，项目地址如下

https://github.com/berkerdong/NetEngine.git

https://gitee.com/berkerdong/NetEngine.git