python中BackgroundScheduler和BlockingScheduler的區(qū)別

APScheduler最基本的用法： “定時幾秒后啟動job”
兩種調(diào)度器： BackgroundScheduler和BlockingScheduler的區(qū)別，
job執(zhí)行時間大于定時調(diào)度時間特殊情況的問題及解決方法
每個job都會以thread的方式被調(diào)度。

1、基本的定時調(diào)度

APScheduler是python的一個定時任務(wù)調(diào)度框架，能實現(xiàn)類似linux下crontab類型的任務(wù)，使用起來比較方便。它提供基于固定時間間隔、日期以及crontab配置類似的任務(wù)調(diào)度，并可以持久化任務(wù)，或?qū)⑷蝿?wù)以daemon方式運行。

下面是一個最基本的使用示例：

from apscheduler.schedulers.blocking import BlockingScheduler

def job():
    print('job 3s')

if __name__=='__main__':
    sched = BlockingScheduler(timezone='MST')
    sched.add_job(job, 'interval', id='3_second_job', seconds=3)
    sched.start()

它能實現(xiàn)每隔3s就調(diào)度job()運行一次，所以程序每隔3s就輸出'job 3s'。通過修改add_job()的參數(shù)seconds，就可以改變?nèi)蝿?wù)調(diào)度的間隔時間。

2、BlockingScheduler與BackgroundScheduler區(qū)別

APScheduler中有很多種不同類型的調(diào)度器，BlockingScheduler與BackgroundScheduler是其中最常用的兩種調(diào)度器。那他們之間有什么區(qū)別呢？ 簡單來說，區(qū)別主要在于BlockingScheduler會阻塞主線程的運行，而BackgroundScheduler不會阻塞。所以，我們在不同的情況下，選擇不同的調(diào)度器：

BlockingScheduler: 調(diào)用start函數(shù)后會阻塞當(dāng)前線程。當(dāng)調(diào)度器是你應(yīng)用中唯一要運行的東西時（如上例）使用。
BackgroundScheduler: 調(diào)用start后主線程不會阻塞。當(dāng)你不運行任何其他框架時使用，并希望調(diào)度器在你應(yīng)用的后臺執(zhí)行。
下面用兩個例子來更直觀的說明兩者的區(qū)別。

BlockingScheduler例子

from apscheduler.schedulers.blocking import BlockingScheduler
import time

def job():
    print('job 3s')


if __name__=='__main__':

    sched = BlockingScheduler(timezone='MST')
    sched.add_job(job, 'interval', id='3_second_job', seconds=3)
    sched.start()

    while(True): # 不會被執(zhí)行到
        print('main 1s')
        time.sleep(1)

運行這個程序，我們得到如下的輸出：

job 3s
job 3s
job 3s
job 3s 

可見，BlockingScheduler調(diào)用start函數(shù)后會阻塞當(dāng)前線程，導(dǎo)致主程序中while循環(huán)不會被執(zhí)行到。

BackgroundScheduler例子

from apscheduler.schedulers.background import BackgroundScheduler
import time

def job():
    print('job 3s')


if __name__=='__main__':

    sched = BackgroundScheduler(timezone='MST')
    sched.add_job(job, 'interval', id='3_second_job', seconds=3)
    sched.start()

    while(True):
        print('main 1s')
        time.sleep(1)

可見，BackgroundScheduler調(diào)用start函數(shù)后并不會阻塞當(dāng)前線程，所以可以繼續(xù)執(zhí)行主程序中while循環(huán)的邏輯。

main 1s
main 1s
main 1s
job 3s
main 1s
main 1s
main 1s
job 3s 

通過這個輸出，我們也可以發(fā)現(xiàn)，調(diào)用start函數(shù)后，job()并不會立即開始執(zhí)行。而是等待3s后，才會被調(diào)度執(zhí)行。
如何讓job在start()后就開始運行
如何才能讓調(diào)度器調(diào)用start函數(shù)后，job()就立即開始執(zhí)行呢？

其實APScheduler并沒有提供很好的方法來解決這個問題，但有一種最簡單的方式，就是在調(diào)度器start之前，就運行一次job()，如下

from apscheduler.schedulers.background import BackgroundScheduler
import time

def job():
    print('job 3s')


if __name__=='__main__':
    job() # 執(zhí)行一次就好了喲
    sched = BackgroundScheduler(timezone='MST')
    sched.add_job(job, 'interval', id='3_second_job', seconds=3)
    sched.start()

    while(True):
        print('main 1s')
        time.sleep(1)

這樣就能得到如下的輸出

job 3s
main 1s
main 1s
main 1s
job 3s
main 1s
main 1s
main 1s

這樣雖然沒有絕對做到“讓job在start()后就開始運行”，但也能做到“不等待調(diào)度，而是剛開始就運行job”。

如果job執(zhí)行時間過長會怎么樣
如果執(zhí)行job()的時間需要5s，但調(diào)度器配置為每隔3s就調(diào)用一下job()，會發(fā)生什么情況呢？我們寫了如下例子：

from apscheduler.schedulers.background import BackgroundScheduler
import time

def job():
    print('job 3s')
    time.sleep(5)

if __name__=='__main__':

    sched = BackgroundScheduler(timezone='MST')
    sched.add_job(job, 'interval', id='3_second_job', seconds=3)
    sched.start()

    while(True):
        print('main 1s')
        time.sleep(1)

運行這個程序，我們得到如下的輸出：

main 1s
main 1s
main 1s
job 3s
main 1s
main 1s
main 1s
Execution of job "job (trigger: interval[0:00:03], next run at: 2018-05-07 02:44:29 MST)" skipped: maximum number of running instances reached (1)
main 1s
main 1s
main 1s
job 3s
main 1s

可見，3s時間到達(dá)后，并不會“重新啟動一個job線程”，而是會跳過該次調(diào)度，等到下一個周期（再等待3s），又重新調(diào)度job()。

為了能讓多個job()同時運行，我們也可以配置調(diào)度器的參數(shù)max_instances，如下例，我們允許2個job()同時運行：

from apscheduler.schedulers.background import BackgroundScheduler
import time

def job():
    print('job 3s')
    time.sleep(5)

if __name__=='__main__':
    job_defaults = { 'max_instances': 2 }
    sched = BackgroundScheduler(timezone='MST', job_defaults=job_defaults)
    sched.add_job(job, 'interval', id='3_second_job', seconds=3)
    sched.start()

    while(True):
        print('main 1s')
        time.sleep(1)

運行程序，我們得到如下的輸出：

main 1s
main 1s
main 1s
job 3s
main 1s
main 1s
main 1s
job 3s
main 1s
main 1s
main 1s
job 3s

每個job是怎么被調(diào)度的

通過上面的例子，我們發(fā)現(xiàn)，調(diào)度器是定時調(diào)度job()函數(shù)，來實現(xiàn)調(diào)度的。

那job()函數(shù)會被以進(jìn)程的方式調(diào)度運行，還是以線程來運行呢？

為了弄清這個問題，我們寫了如下程序：

from apscheduler.schedulers.background import BackgroundScheduler
import time,os,threading

def job():
    print('job thread_id-{0}, process_id-{1}'.format(threading.get_ident(), os.getpid()))
    time.sleep(50)

if __name__=='__main__':
    job_defaults = { 'max_instances': 20 }
    sched = BackgroundScheduler(timezone='MST', job_defaults=job_defaults)
    sched.add_job(job, 'interval', id='3_second_job', seconds=3)
    sched.start()

    while(True):
        print('main 1s')
        time.sleep(1)

運行程序，我們得到如下的輸出：

main 1s
main 1s
main 1s
job thread_id-10644, process_id-8872
main 1s
main 1s
main 1s
job thread_id-3024, process_id-8872
main 1s
main 1s
main 1s
job thread_id-6728, process_id-8872
main 1s
main 1s
main 1s
job thread_id-11716, process_id-8872

可見，每個job()的進(jìn)程ID都相同，但線程ID不同。所以，job()最終是以線程的方式被調(diào)度執(zhí)行。

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