Python3实现定时任务的四种方式
最近做一个小程序开发任务，主要负责后台部分开发；根据项目需求，需要实现三个定时任务：
1>定时更新微信token，需要2小时更新一次；
2>商品定时上线；
3>定时检测后台服务是否存活；
使用Python去实现这三个任务，这里需要使用定时相关知识点；
Python实现定点与定时任务方式比较多，找到下面四中实现方式，每个方式都有自己应用场景；下面来快速介绍Python中常用的定时任务实现方式：
1>循环+sleep；
2>线程模块中Timer类；
3>schedule模块；
4>定时框架：APScheduler
在开始之前先设定一个任务（这样不用依赖外部环境）：
1：定时或者定点监测CPU与内存使用率；
2：将时间，CPU，内存使用情况保存到日志文件；
先来实现系统监测功能：
准备工作：安装psutil：pip install psutil
功能实现
#psutil:获取系统信息模块，可以获取CPU，内存，磁盘等的使用情况
import psutil
import time
import datetime
#logfile：监测信息写入文件
def MonitorSystem(logfile = None):
#获取cpu使用情况
cpuper = psutil.cpu_percent()
#获取内存使用情况：系统内存大小，使用内存，有效内存，内存使用率
mem = psutil.virtual_memory()
#内存使用率
memper = mem.percent
#获取当前时间
now = datetime.datetime.now()
ts = now.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')
line = f'{ts} cpu:{cpuper}%, mem:{memper}%'
print(line)
if logfile:
logfile.write(line)
代码运行结果：
2019-03-21 14:23:41 cpu:0.6%, mem:77.2%
接下来我们要实现定时监测，比如3s监测一下系统资源使用情况。
最简单使用方式：sleep
这种方式最简单，直接使用while+sleep就可以实现：
def loopMonitor(): while True: MonitorSystem() #2s检查一次 time.sleep(3) loopMonitor()
输出结果：
2019-03-21 14:28:42 cpu:1.5%, mem:77.6%
2019-03-21 14:28:45 cpu:1.6%, mem:77.6%
2019-03-21 14:28:48 cpu:1.4%, mem:77.6%
2019-03-21 14:28:51 cpu:1.4%, mem:77.6%
2019-03-21 14:28:54 cpu:1.3%, mem:77.6%
这种方式存在问题：只能处理单个定时任务。
如果你依然在编程的世界里迷茫，不知道自己的未来规划
自己是一名高级python开发工程师，从基础的python脚本到web开发、爬虫、django、数据挖掘等，零基础到项目实战的资料都有整理。送给每一位python的小伙伴！分享一些学习的方法和需要注意的小细节
又来了新任务：需要每秒监测网络收发字节，代码实现如下：
def MonitorNetWork(logfile = None):
#获取网络收信息
netinfo = psutil.net_io_counters()
#获取当前时间
now = datetime.datetime.now()
ts = now.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')
line = f'{ts} bytessent={netinfo.bytes_sent}, bytesrecv={netinfo.bytes_recv}'
print(line)
if logfile:
logfile.write(line)
MonitorNetWork()
代码执行结果：
2019-03-21 14:47:21 bytessent=169752183, bytesrecv=1107900973
如果我们同时在while循环中监测两个任务会有等待问题，不能每秒监测网络情况。
Timer实现方式
timer最基本理解就是定时器，我们可以启动多个定时任务，这些定时器任务是异步执行，所以不存在等待顺序执行问题。
先来看Timer的基本使用：
导入：from threading import Timer
主要方法：
| Timer方法 | 说明 |
|---|---|
| Timer(interval, function, args=None, kwargs=None) | 创建定时器 |
| cancel() | 取消定时器 |
| start() | 使用线程方式执行 |
| join(self, timeout=None) | 等待线程执行结束 |
定时器只能执行一次，如果需要重复执行，需要重新添加任务；
我们先来看基本使用：
from threading import Timer #记录当前时间 print(datetime.datetime.now()) #3S执行一次 sTimer = Timer(3, MonitorSystem) #1S执行一次 nTimer = Timer(1, MonitorNetWork) #使用线程方式执行 sTimer.start() nTimer.start() #等待结束 sTimer.join() nTimer.join() #记录结束时间 print(datetime.datetime.now())
输出结果：
2019-03-21 15:13:36.739798
2019-03-21 15:13:37 bytessent=171337324, bytesrecv=1109002349
2019-03-21 15:13:39 cpu:1.4%, mem:93.2%
2019-03-21 15:13:39.745187
可以看到，花费时间为3S，但是我们想要做的是每秒监控网络状态；如何处理。
Timer只能执行一次，所以执行完成之后需要再次添加任务，我们对代码进行修改：
from threading import Timer
import psutil
import time
import datetime
def MonitorSystem(logfile = None):
cpuper = psutil.cpu_percent()
mem = psutil.virtual_memory()
memper = mem.percent
now = datetime.datetime.now()
ts = now.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')
line = f'{ts} cpu:{cpuper}%, mem:{memper}%'
print(line)
if logfile:
logfile.write(line)
#启动定时器任务，每三秒执行一次
Timer(3, MonitorSystem).start()
def MonitorNetWork(logfile = None):
netinfo = psutil.net_io_counters()
now = datetime.datetime.now()
ts = now.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')
line = f'{ts} bytessent={netinfo.bytes_sent}, bytesrecv={netinfo.bytes_recv}'
print(line)
if logfile:
logfile.write(line)
#启动定时器任务，每秒执行一次
Timer(1, MonitorNetWork).start()
MonitorSystem()
MonitorNetWork()
执行结果：
2019-03-21 15:18:21 cpu:1.5%, mem:93.2%
2019-03-21 15:18:21 bytessent=171376522, bytesrecv=1109124678
2019-03-21 15:18:22 bytessent=171382215, bytesrecv=1109128294
2019-03-21 15:18:23 bytessent=171384278, bytesrecv=1109129702
2019-03-21 15:18:24 cpu:1.9%, mem:93.2%
2019-03-21 15:18:24 bytessent=171386341, bytesrecv=1109131110
2019-03-21 15:18:25 bytessent=171388527, bytesrecv=1109132600
2019-03-21 15:18:26 bytessent=171390590, bytesrecv=1109134008
从时间中可以看到，这两个任务可以同时进行不存在等待问题。
Timer的实质是使用线程方式去执行任务，每次执行完后会销毁，所以不必担心资源问题。
调度模块：schedule
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；
安装方式：
pip install schedule
我们来看一个例子：
import datetime
import schedule
import time
def func():
now = datetime.datetime.now()
ts = now.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')
print('do func time :',ts)
def func2():
now = datetime.datetime.now()
ts = now.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')
print('do func2 time：',ts)
def tasklist():
#清空任务
schedule.clear()
#创建一个按秒间隔执行任务
schedule.every(1).seconds.do(func)
#创建一个按2秒间隔执行任务
schedule.every(2).seconds.do(func2)
#执行10S
for i in range(10):
schedule.run_pending()
time.sleep(1)
tasklist()
执行结果：
do func time : 2019-03-22 08:51:38
do func2 time： 2019-03-22 08:51:39
do func time : 2019-03-22 08:51:39
do func time : 2019-03-22 08:51:40
do func2 time： 2019-03-22 08:51:41
do func time : 2019-03-22 08:51:41
do func time : 2019-03-22 08:51:42
do func2 time： 2019-03-22 08:51:43
do func time : 2019-03-22 08:51:43
do func time : 2019-03-22 08:51:44
do func2 time： 2019-03-22 08:51:45
do func time : 2019-03-22 08:51:45
do func time : 2019-03-22 08:51:46
执行过程分析：
>1>因为在jupyter下执行，所以先将schedule任务清空；
>2>按时间间在schedule中隔添加任务；
>3>这里按照秒间隔添加func，按照两秒间隔添加func2;
>4>schedule添加任务后，需要查询任务并执行任务；
>5>为了防止占用资源，每秒查询到点任务，然后顺序执行；
第5个顺序执行怎么理解，我们修改func函数，里面添加time.sleep(2)
然后只执行func工作，输出结果：
do func time : 2019-03-22 09:00:59
do func time : 2019-03-22 09:01:02
do func time : 2019-03-22 09:01:05
可以看到时间间隔为3S，为什么不是1S？
因为这个按照顺序执行，func休眠2S，循环任务查询休眠1S，所以会存在这个问题。
在我们使用这种方式执行任务需要注意这种阻塞现象。
我们看下schedule模块常用使用方法：
#schedule.every(1)创建Job, seconds.do(func)按秒间隔查询并执行
schedule.every(1).seconds.do(func)
#添加任务按分执行
schedule.every(1).minutes.do(func)
#添加任务按天执行
schedule.every(1).days.do(func)
#添加任务按周执行
schedule.every().weeks.do(func)
#添加任务每周1执行，执行时间为下周一这一时刻时间
schedule.every().monday.do(func)
#每周1，1点15开始执行
schedule.every().monday.at("12:00").do(job)
这种方式局限性：如果工作任务回非常耗时就会影响其他任务执行。我们可以考虑使用并发机制配置这个模块使用。
任务框架APScheduler
APScheduler是Python的一个定时任务框架，用于执行周期或者定时任务，
可以基于日期、时间间隔，及类似于Linux上的定时任务crontab类型的定时任务；
该该框架不仅可以添加、删除定时任务，还可以将任务存储到数据库中，实现任务的持久化，使用起来非常方便。
安装方式：pip install apscheduler
apscheduler组件及简单说明：
1>triggers（触发器）：触发器包含调度逻辑，每一个作业有它自己的触发器
2>job stores（作业存储）:用来存储被调度的作业，默认的作业存储器是简单地把作业任务保存在内存中,支持存储到MongoDB，Redis数据库中
3> executors（执行器）：执行器用来执行定时任务，只是将需要执行的任务放在新的线程或者线程池中运行
4>schedulers（调度器）：调度器是将其它部分联系在一起,对使用者提供接口，进行任务添加，设置，删除。
来看一个简单例子：
import time
from apscheduler.schedulers.blocking import BlockingScheduler
def func():
now = datetime.datetime.now()
ts = now.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')
print('do func time :',ts)
def func2():
#耗时2S
now = datetime.datetime.now()
ts = now.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')
print('do func2 time：',ts)
time.sleep(2)
def dojob():
#创建调度器：BlockingScheduler
scheduler = BlockingScheduler()
#添加任务,时间间隔2S
scheduler.add_job(func, 'interval', seconds=2, id='test_job1')
#添加任务,时间间隔5S
scheduler.add_job(func2, 'interval', seconds=3, id='test_job2')
scheduler.start()
dojob()
输出结果：
do func time : 2019-03-22 10:32:20
do func2 time： 2019-03-22 10:32:21
do func time : 2019-03-22 10:32:22
do func time : 2019-03-22 10:32:24
do func2 time： 2019-03-22 10:32:24
do func time : 2019-03-22 10:32:26
输出结果中可以看到：任务就算是有延时，也不会影响其他任务执行。
APScheduler框架提供丰富接口去实现定时任务，可以去参考官方文档去查看使用方式。
最后选择：
简单总结上面四种定时定点任务实现：
1：循环+sleep方式适合简答测试，
2：timer可以实现定时任务，但是对定点任务来说，需要检查当前时间点；
3：schedule可以定点定时执行，但是需要在循环中检测任务，而且存在阻塞；
4：APScheduler框架更加强大，可以直接在里面添加定点与定时任务；
综合考虑，决定使用APScheduler框架，实现简单，只需要直接创建任务，并将添加到调度器中即可。
总结
以上所述是小编给大家介绍的Python3实现定时任务的四种方式,希望对大家有所帮助，如果大家有任何疑问请给我留言，小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对【听图阁-专注于Python设计】网站的支持！
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