8 种「Python 程序」定时执行方式

       在日常工作中，我们常常会用到需要周期性执行的任务，一种方式是采用 Linux 系统自带的 crond 结合命令行实现，另外一种方式是直接使用Python。

最近我整理了一下 Python 定时任务的实现SEO靠我方式，建议收藏后学习。

利用while True: + sleep()实现定时任务

位于 time 模块中的 sleep(secs) 函数，可以实现令当前执行的线程暂停 secs 秒后再继续执行。所谓暂停SEO靠我，即令当前线程进入阻塞状态，当达到 sleep() 函数规定的时间后，再由阻塞状态转为就绪状态，等待 CPU 调度。

基于这样的特性我们可以通过while死循环+sleep()的方式实现简单的定时任务。SEO靠我

代码示例：

import datetime import time def time_printer():    now = datetime.datetSEO靠我ime.now()    ts = now.strftime(%Y-%m-%d %H:%M:%S)    print(do func time :, ts) def lSEO靠我oop_monitor(): while True:  time_printer() time.sleep(5)  # 暂停5秒 if __name__ =="__maSEO靠我in__":loop_monitor()

主要缺点：

只能设定间隔，不能指定具体的时间，比如每天早上8:00

sleep 是一个阻塞函数，也就是说 sleep 这一段时间，程序什么也不能操作。

使用TimelSEO靠我oop库运行定时任务

Timeloop是一库，可用于运行多周期任务。这是一个简单的库，它使用decorator模式在线程中运行标记函数。

示例代码：

import time from timSEO靠我eloop import Timeloop from datetime import timedelta tl= Timeloop() SEO靠我 @tl.job(interval=timedelta(seconds=2))def sample_job_every_2s():print "2s job currenSEO靠我t time : {}".format(time.ctime()) @tl.job(interval=timedelta(seconds=5))def SEO靠我sample_job_every_5s():print "5s job current time : {}".format(time.ctime()) @tl.job(SEO靠我interval=timedelta(seconds=10)) def sample_job_every_10s():print "10s job current time : SEO靠我 {}".format(time.ctime())

利用内置模块sched实现定时任务

sched模块实现了一个通用事件调度器，在调度器类使用一个延迟函数等待特定的时间，执行任务。同时支持多线程应SEO靠我用程序，在每个任务执行后会立刻调用延时函数，以确保其他线程也能执行。

class sched.scheduler(timefunc, delayfunc)这个类定义了调度事件的通用接口，它需要外部传入两SEO靠我个参数，timefunc是一个没有参数的返回时间类型数字的函数(常用使用的如time模块里面的time)，delayfunc应该是一个需要一个参数来调用、与timefunc的输出兼容、并且作用为延迟多SEO靠我个时间单位的函数(常用的如time模块的sleep)。

代码示例：

import datetime import time import sched defSEO靠我 time_printer():now = datetime.datetime.now()ts = now.strftime(%Y-%m-%d %H:%M:%S)print(do func time SEO靠我:, ts)loop_monitor() def loop_monitor():s = sched.scheduler(time.time, time.sleep)# 生成调度器s.eSEO靠我nter(5, 1, time_printer, ())s.run()if __name__ == "__main__":loop_monitor()

scheduler对象主要方法:

enter(delSEO靠我ay, priority, action, argument)，安排一个事件来延迟delay个时间单位。

cancel(event)：从队列中删除事件。如果事件不是当前队列中的事件，则该方法将跑出一个VSEO靠我alueError。

run()：运行所有预定的事件。这个函数将等待(使用传递给构造函数的delayfunc()函数)，然后执行事件，直到不再有预定的事件。

个人点评：比threading.Timer更好SEO靠我，不需要循环调用。

利用调度模块schedule实现定时任务

schedule是一个第三方轻量级的任务调度模块，可以按照秒，分，小时，日期或者自定义事件执行时间。schedule允许用户使用简单、人性化的SEO靠我语法以预定的时间间隔定期运行Python函数(或其它可调用函数)。

先来看代码，是不是不看文档就能明白什么意思？

import schedule import time dSEO靠我ef job():print("Im working...") schedule.every(10).seconds.do(job) schedule.every(10SEO靠我).minutes.do(job) schedule.every().hour.do(job) schedule.every().day.at("10:30").do(SEO靠我job) schedule.every(5).to(10).minutes.do(job) schedule.every().monday.do(job) SEO靠我 schedule.every().wednesday.at("13:15").do(job) schedule.every().minute.at(":17").do(job) SEO靠我 while True:schedule.run_pending()time.sleep(1)

装饰器：通过 @repeat() 装饰静态方法

import time fromSEO靠我 schedule import every, repeat, run_pending @repeat(every().second) def job(SEO靠我):print(working...) while True:run_pending()time.sleep(1)

传递参数：

import schedule def grSEO靠我eet(name):print(Hello, name) schedule.every(2).seconds.do(greet, name=Alice) schedulSEO靠我e.every(4).seconds.do(greet, name=Bob) while True:schedule.run_pending()

装饰器同样能传递参数：

from scheSEO靠我dule import every, repeat, run_pending @repeat(every().second, World) @repeaSEO靠我t(every().minute, Mars)def hello(planet):print(Hello, planet)while True:run_pending()

取消任务：

import schSEO靠我edule i = 0 def some_task():global ii += 1print(i)if i == 10:        schedulSEO靠我e.cancel_job(job)print(cancel job)        exit(0) job = schedule.every().second.do(some_taskSEO靠我) while True:schedule.run_pending()

运行一次任务：

import time import schedule def joSEO靠我b_that_executes_once():print(Hello)return schedule.CancelJob schedule.every().minuteSEO靠我.at(:34).do(job_that_executes_once) while True:schedule.run_pending()time.sleep(1)

根据标签检索任务：

#SEO靠我 检索所有任务： schedule.get_jobs()import schedule def greet(name):print(Hello {}.format(naSEO靠我me))schedule.every().day.do(greet, Andrea).tag(daily-tasks, friend) schedule.every().hour.doSEO靠我(greet, John).tag(hourly-tasks, friend) schedule.every().hour.do(greet, Monica).tag(hourly-tSEO靠我asks, customer) schedule.every().day.do(greet, Derek).tag(daily-tasks, guest) friendSEO靠我s = schedule.get_jobs(friend)print(friends)

根据标签取消任务：

# 取消所有任务： schedule.clear()import schedulSEO靠我e def greet(name):print(Hello {}.format(name))if name == Cancel:schedule.clear(second-tasks)SEO靠我print(cancel second-tasks) schedule.every().second.do(greet, Andrea).tag(second-tasks, frienSEO靠我d) schedule.every().second.do(greet, John).tag(second-tasks, friend) schedule.every(SEO靠我).hour.do(greet, Monica).tag(hourly-tasks, customer) schedule.every(5).seconds.do(greet, CanSEO靠我cel).tag(daily-tasks, guest) while True:schedule.run_pending()

运行任务到某时间：

import schedule from SEO靠我datetime import datetime, timedelta, time def job():print(working...) schedule.everySEO靠我().second.until(23:59).do(job)  # 今天23:59停止schedule.every().second.until(2030-01-01 18:30).do(job)  SEO靠我# 2030-01-01 18:30停止schedule.every().second.until(timedelta(hours=8)).do(job)  # 8小时后停止schedule.everSEO靠我y().second.until(time(23, 59, 59)).do(job)  # 今天23:59:59停止schedule.every().second.until(datetime(203SEO靠我0, 1, 1, 18, 30, 0)).do(job)  # 2030-01-01 18:30停止 while True:schedule.run_pending()

马上运行所有任务SEO靠我（主要用于测试）：

import schedule def job():print(working...) def job1():print(Hello...) SEO靠我 schedule.every().monday.at(12:40).do(job) schedule.every().tuesday.at(16:40).do(job1) SEO靠我 schedule.run_all()schedule.run_all(delay_seconds=3)  # 任务间延迟3秒

并行运行：使用 Python 内置队列实现：

import thrSEO靠我eadingimport timeimport schedule def job1():print("Im running on thread %s" % threading.currSEO靠我ent_thread()) def job2():print("Im running on thread %s" % threading.current_thread()) SEO靠我 def job3():print("Im running on thread %s" % threading.current_thread()) def run_threadedSEO靠我(job_func):job_thread = threading.Thread(target=job_func)    job_thread.start()schedule.every(10).seSEO靠我conds.do(run_threaded, job1)schedule.every(10).seconds.do(run_threaded, job2)schedule.every(10).secoSEO靠我nds.do(run_threaded, job3) while True:schedule.run_pending()time.sleep(1)

利用任务框架APScheduler实现SEO靠我定时任务

APScheduler（advanceded python scheduler）基于Quartz的一个Python定时任务框架，实现了Quartz的所有功能，使用起来十分方便。提供了基于日期、SEO靠我固定时间间隔以及crontab类型的任务，并且可以持久化任务。基于这些功能，我们可以很方便的实现一个Python定时任务系统。

它有以下三个特点：

类似于 Liunx Cron 的调度程序(可选的开始/结SEO靠我束时间)

基于时间间隔的执行调度(周期性调度，可选的开始/结束时间)

一次性执行任务(在设定的日期/时间运行一次任务)

APScheduler有四种组成部分：

触发器(trigger) 包含调度逻辑，每一个作SEO靠我业有它自己的触发器，用于决定接下来哪一个作业会运行。除了他们自己初始配置意外，触发器完全是无状态的。作业存储(job store) 存储被调度的作业，默认的作业存储是简单地把作业保存在内存中，其他的作SEO靠我业存储是将作业保存在数据库中。一个作业的数据讲在保存在持久化作业存储时被序列化，并在加载时被反序列化。调度器不能分享同一个作业存储。

执行器(executor) 处理作业的运行，他们通常通过在作业中提交SEO靠我制定的可调用对象到一个线程或者进城池来进行。当作业完成时，执行器将会通知调度器。

调度器(scheduler) 是其他的组成部分。你通常在应用只有一个调度器，应用的开发者通常不会直接处理作业存储、调度器SEO靠我和触发器，相反，调度器提供了处理这些的合适的接口。配置作业存储和执行器可以在调度器中完成，例如添加、修改和移除作业。通过配置executor、jobstore、trigger，使用线程池(ThreadSEO靠我PoolExecutor默认值20)或进程池(ProcessPoolExecutor 默认值5)并且默认最多3个(max_instances)任务实例同时运行，实现对job的增删改查等调度控制

示例代码SEO靠我：

from apscheduler.schedulers.blocking import BlockingScheduler from datetime import datetimeSEO靠我# 输出时间 def job():print(datetime.now().strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S"))# BlockingSchedulerschedSEO靠我 = BlockingScheduler()sched.add_job(my_job, interval, seconds=5, id=my_job_id)sched.start()

使用分布式消息系统SEO靠我Celery实现定时任务

Celery是一个简单，灵活，可靠的分布式系统，用于处理大量消息，同时为操作提供维护此类系统所需的工具, 也可用于任务调度。Celery 的配置比较麻烦，如果你只是需要一个轻量SEO靠我级的调度工具，Celery 不会是一个好选择。

Celery 是一个强大的分布式任务队列，它可以让任务的执行完全脱离主程序，甚至可以被分配到其他主机上运行。我们通常使用它来实现异步任务（async taSEO靠我sk）和定时任务（crontab）。异步任务比如是发送邮件、或者文件上传, 图像处理等等一些比较耗时的操作 ，定时任务是需要在特定时间执行的任务。

需要注意，celery本身并不具备任务的存储功能，在调SEO靠我度任务的时候肯定是要把任务存起来的，因此在使用celery的时候还需要搭配一些具备存储、访问功能的工具，比如：消息队列、Redis缓存、数据库等。官方推荐的是消息队列RabbitMQ，有些时候使用ReSEO靠我dis也是不错的选择。

它的架构组成如下图：

 Celery架构，它采用典型的生产者-消费者模式，主要由以下部分组成：

Celery Beat，任务调度器，Beat进程会读取配置文件的内容，周期性地将配置中到SEO靠我期需要执行的任务发送给任务队列。

Producer：需要在队列中进行的任务，一般由用户、触发器或其他操作将任务入队，然后交由workers进行处理。调用了Celery提供的API、函数或者装饰器而产生任SEO靠我务并交给任务队列处理的都是任务生产者。

Broker，即消息中间件，在这指任务队列本身，Celery扮演生产者和消费者的角色，brokers就是生产者和消费者存放/获取产品的地方(队列)。

Celery SEO靠我Worker，执行任务的消费者，从队列中取出任务并执行。通常会在多台服务器运行多个消费者来提高执行效率。

Result Backend：任务处理完后保存状态信息和结果，以供查询。Celery默认已支持RSEO靠我edis、RabbitMQ、MongoDB、Django ORM、SQLAlchemy等方式。

实际应用中，用户从Web前端发起一个请求，我们只需要将请求所要处理的任务丢入任务队列broker中，由空闲SEO靠我的worker去处理任务即可，处理的结果会暂存在后台数据库backend中。我们可以在一台机器或多台机器上同时起多个worker进程来实现分布式地并行处理任务。

Celery定时任务实例：

Python SEO靠我Celery & RabbitMQ Tutorial

Celery 配置实践笔记

使用数据流工具Apache Airflow实现定时任务

Apache Airflow 是Airbnb开源的一款数据流程工具，SEO靠我目前是Apache孵化项目。以非常灵活的方式来支持数据的ETL过程，同时还支持非常多的插件来完成诸如HDFS监控、邮件通知等功能。Airflow支持单机和分布式两种模式，支持Master-Slave模SEO靠我式，支持Mesos等资源调度，有非常好的扩展性。被大量公司采用。

Airflow使用Python开发，它通过DAGs(Directed Acyclic Graph, 有向无环图)来表达一个工作流中所要执SEO靠我行的任务，以及任务之间的关系和依赖。比如，如下的工作流中，任务T1执行完成，T2和T3才能开始执行，T2和T3都执行完成，T4才能开始执行。

Airflow提供了各种Operator实现，可以完成各种任SEO靠我务实现：

BashOperator – 执行 bash 命令或脚本。

SSHOperator – 执行远程 bash 命令或脚本（原理同 paramiko 模块）。

PythonOperator – 执行 SEO靠我Python 函数。

EmailOperator – 发送 Email。

HTTPOperator – 发送一个 HTTP 请求。

MySqlOperator, SqliteOperator, PostgrSEO靠我esOperator, MsSqlOperator, OracleOperator, JdbcOperator, 等，执行 SQL 任务。

DockerOperator, HiveOperator, SSEO靠我3FileTransferOperator, PrestoToMysqlOperator, SlackOperator…

除了以上这些 Operators 还可以方便的自定义 Operators 满足个SEO靠我性化的任务需求。

一些情况下，我们需要根据执行结果执行不同的任务，这样工作流会产生分支。如:

 这种需求可以使用BranchPythonOperator来实现。

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