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Cron 表达式详解

Cron 表达式是用于定义定时任务执行时间的字符串，广泛应用于 Spring 的 @Scheduled、Quartz 等定时任务框架。其核心是通过 ‌时间字段‌ 和 ‌通配符‌ 组合实现复杂的调度规则。

1. 表达式格式‌

Cron 表达式由 ‌6或7个字段‌ 组成，分别表示不同时间单位（Spring 中通常用 ‌6位‌ 格式）。格式如下：

字段	允许值	特殊字符	说明
秒（Seconds）	0-59	, - * /	可精确到秒级调度
分（Minutes）	0-59	, - * /
小时（Hours）	0-23	, - * /
日（Day）	1-31	, - * / ? L W	月份中的某一天
月（Month）	1-12 或 JAN-DEC	, - * /
周（Week）	0-7 或 SUN-SAT (0=周日)	, - * / ? L #	周几（1=MON, 7=SUN）
年（Year）	1970-2099 (可选)	, - * /	‌Spring 中通常省略

2. 特殊字符解析

符号	作用	示例
*	匹配任意值	0 * * * * ? 每分钟的0秒执行
?	仅在 ‌日‌ 或 ‌周‌ 字段使用，表示“无意义”	0 0 0 * * ? 每天0点执行
-	范围区间	0 0 10-12 * * ? 10-12点每小时执行
,	多个值	0 0 2,14 * * ? 每天2点和14点执行
/	步长（间隔时间）	0 0/5 * * * ? 每隔5分钟执行
L	最后一天（仅 ‌日‌ 或 ‌周‌ 字段）	0 0 L * * ? 每月最后一天0点执行
W	最近工作日（仅 ‌日‌ 字段）	0 0 0 15W * ? 每月15日最近的工作日执行
#	指定月份的周几（仅 ‌周‌ 字段）	0 0 0 ? * 6#3 每月第3个周五执行

3. 常用示例

表达式	说明
0 0 12 * * ?	每天中午12点执行
0 0/5 14 * * ?	每天下午2点开始，每隔5分钟执行一次
0 15 10 ? * MON-FRI	每周一至周五上午10:15执行
0 0 0 1 1 ? 2024	2024年1月1日0点执行（需7位表达式）
0 0 8-18/2 ? * MON	每周一上午8点到下午6点，每隔2小时执行一次
0 0 0 L * ?	每月最后一天的0点执行
0 0 0 15W * ?	每月15日最近的工作日执行
0 0 0 ? * 6#3	每月第3个周五0点执行

‌4. 重点规则

‌1. 日与周的互斥性‌

• 若同时指定 ‌日‌ 和 ‌周‌，需用 ? 忽略其中一个字段。
• ✅ 正确：0 0 0 ? * MON（每周一执行，忽略日）
• ❌ 错误：0 0 0 * * MON（日和周同时生效，可能冲突）

2‌. 月份和星期的缩写‌

• 月份：JAN, FEB, MAR… DEC
• 星期：SUN, MON, TUE… SAT
  ‌

3. L 和 W 的组合‌

• LW 表示当月的最后一个工作日。
• L-3 表示倒数第3天。
  ‌

4. 年份字段（可选）‌

• Spring 的 @Scheduled ‌不支持年份字段‌，需用6位表达式。

5. 动态与复杂场景‌

1‌. 动态 Cron 表达式‌

• Spring 中可通过 @Scheduled(cron = “${cron.expression}”) 从配置文件读取。
• 结合数据库动态更新任务：

@Scheduled(cron = "#{@cronService.getCronExpression()}")
public void dynamicTask() {// 业务逻辑
}

2‌. 避开整点任务高峰‌

• 添加随机延迟（避免多个任务同时触发）：

@Scheduled(cron = "0 #{T(java.util.concurrent.ThreadLocalRandom).current().nextInt(55)} * * * ?")
public void randomMinuteTask() {// 每小时随机分钟执行
}

3‌. 闰年处理‌

• Cron 无法直接处理闰年，需结合代码逻辑判断。

6. 调试与验证‌

1‌. 在线工具‌

• Crontab Guru：快速验证表达式。
• CronMaker：生成表达式并查看下次执行时间。
  ‌

2. 日志调试‌

• 在任务方法中添加日志，观察触发时间是否符合预期：

@Scheduled(cron = "0 0/5 * * * ?")
public void logTask() {log.info("任务执行时间: {}", LocalDateTime.now());
}

7. 常见问题‌

‌1. 为什么任务没有执行？‌

• 检查是否添加 @EnableScheduling。
• 检查 Cron 表达式是否正确（如 Spring 不支持年份字段）。
• 检查时区设置（默认使用服务器时区，可通过 zone 属性修改）。

‌2. 如何实现每隔 N 天执行？‌

• 方案1：使用 0 0 0 */N * ?（如 0 0 0 */5 * ? 每隔5天执行）。
• 方案2：通过代码记录上一次执行时间。

‌3. 分布式环境下的幂等性‌

使用 Redis 分布式锁：

@Scheduled(cron = "0 0 * * * ?")
public void distributedTask() {if (redisLock.tryLock("taskLock", 10)) {try {// 业务逻辑} finally {redisLock.unlock("taskLock");}}
}

总结‌
Cron 表达式通过简洁的语法实现了灵活的定时规则，但需注意 ‌字段互斥性‌ 和 ‌特殊字符的适用场景‌。在复杂业务中，可结合动态配置、分布式锁和日志监控来确保任务稳定执行。