背景服務執行週期性工作 - 使用 BackgroundService 與 Sgbj.Cron.CronTimer | mrkt的程式學習筆記 - 點部落

2024-10-12

背景服務執行週期性工作 - 使用 BackgroundService 與 Sgbj.Cron.CronTimer

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C#
2024-10-21

上一篇「背景常駐執行計時工作 - 使用 BackgroundService 與 PeriodicTimer」介紹了使用 BackgroundService 與 PeriodicTimer 實作計時的工作處理。

但如果有時候一些工作處理並不是每幾秒鐘或每幾分鐘、每幾個小時這樣的週期行為時，使用 PeriodicTimer 就無法滿足這樣的需求，而在使用 Hangfire 建立 Recurring Job 時都會使用到 Cron Expression 去定義工作的執行週期，而就有看到這麼一個 NuGet 套件就有提供這樣的功能，所以就拿來試試看。

Cron

"cron" 其實是「chronograph」的縮寫或變體。這個詞源自於希臘語「χρόνος」（chronos），意思是時間。cron 是一個用於類 Unix 系統的時間驅動任務排程工具，能在指定的時間自動執行程式或腳本。

cron 的名字反映了它的功能：基於時間的排程與自動化。例如，使用 cron，你可以設置在每天的特定時間執行某個指令或腳本。這種時間驅動的特性使它在伺服器管理、定時任務執行等方面非常有用。

因此，雖然 "cron" 並不是一個正式的縮寫，而是來源於「chronos」，其名字的選擇恰好描述了它的作用。

https://zh.wikipedia.org/zh-tw/Cron

在設定 Cron Expression 時，我都習慣使用 crontab guru 這個線上工具做編輯，因為可以即時地在網頁上就可以得知 expression 的週期是否符合我們的預期，使用 Hangfire 建立 Recurring Job 時就會用到 Cron Expression 定義時間週期。

https://crontab.guru/

Cronos

Cronos 是由 Hangfire 團隊開發的一個開源 .NET Library，專門用於處理 Cron 表達式。

https://github.com/HangfireIO/Cronos

以下是它的主要特性與功能介紹：

主要功能
處理 Cron 表達式：提供簡單且靈活的 API，可以解析和評估 Cron 表達式，用於計時執行任務。
支持時區：內建對時區的處理能力，讓 Cron 表達式能夠正確應用於不同時區。
應用場景
用於需要基於 Cron Expression 執行任務的 .NET 應用服務，例如週期性資料備份、定時發送郵件等。
在類似 Hangfire 的背景工作系統中，精確地安排作業執行。

在專案裡並不需要安裝使用 Hangfire 時，可以透過 Cronos 這個工具來取得週期時間，來試試看

例如，我想要列出從現在開始的一個小時內每五分鐘的時間（At every 5th minute）

或是要列出從現在開始的一個月，每 6 小時, 在 12:00 AM 和 08:59 PM 之間, 只有星期一和星期五的日期時間（At minute 0 past every 6th hour from 0 through 20 on Monday and Friday）

Cronos 是可以支援到「秒」的週期，例如想要取得從現在開始到 10 分鐘內，偶數分鐘每 30 秒的時間

以往要取得這種週期循環的日期時間會比較麻煩一些，但透過 Cronos 就可以比較方便一些。

而會先介紹 Cron Expression 以及 Cronos，則是因為 Sgbj.Cron.CronTimer 是相依 Cronos 的一個工具套件，所以就先做個介紹說明。

Sgbj.Cron.CronTimer

直接看它的說明就知道這是用來做什麼事情

接著就用 BackgroundService 和 CronTimer 來做一個週期的工作處理，週期時間定義就用「從現在開始，偶數分鐘每 12 秒的時間就寫一次 Log」

using Cronos;
using Sgbj.Cron;

namespace Sample.WebApplication.BackgroundServices;

/// <summary>
/// class CronTimeerBackgroundService
/// </summary>
public class CronTimeerBackgroundService : BackgroundService
{
    private readonly ILogger<CronTimeerBackgroundService> _logger;

    private readonly TimeProvider _timeProvider;

    /// <summary>
    /// Initializes a new instance of the <see cref="CronTimeerBackgroundService"/> class
    /// </summary>
    /// <param name="logger">The logger</param>
    /// <param name="timeProvider">The timeProvider</param>
    public CronTimeerBackgroundService(ILogger<CronTimeerBackgroundService> logger, TimeProvider timeProvider)
    {
        this._logger = logger;
        this._timeProvider = timeProvider;
    }

    /// <summary>
    /// Executes the stopping token
    /// </summary>
    /// <param name="stoppingToken">The stopping token</param>
    /// <exception cref="NotImplementedException"></exception>
    protected override async Task ExecuteAsync(CancellationToken stoppingToken)
    {
        this._logger.LogInformation(
            "{DateTimeNow} [{MachineName}] {TypeName} is starting.",
            $"{this._timeProvider.GetLocalNow().DateTime:yyyy-MM-dd HH:mm:ss}",
            Environment.MachineName,
            this.GetType().Name);

        // cron expression 每個偶數分數裡的每 12 秒
        var cronExpression = CronExpression.Parse("*/12 */2 * * * *", CronFormat.IncludeSeconds);
        
        // 使用 CronTimer
        using var cronTimer = new CronTimer(cronExpression, TimeZoneInfo.Local);

        while (await cronTimer.WaitForNextTickAsync(stoppingToken) && stoppingToken.IsCancellationRequested is false)
        {
            this._logger.LogInformation(
                "{DateTimeNow} [{MachineName}] {TypeName} Processing.",
                $"{this._timeProvider.GetLocalNow().DateTime:yyyy-MM-dd HH:mm:ss}",
                Environment.MachineName,
                this.GetType().Name);
        }
    }
    
    /// <summary>
    /// Stops the cancellation token
    /// </summary>
    /// <param name="cancellationToken">The cancellation token</param>
    public override async Task StopAsync(CancellationToken cancellationToken)
    {
        this._logger.LogInformation(
            "{DateTimeNow} [{MachineName}] {TypeName} is stopping.",
            $"{this._timeProvider.GetLocalNow().DateTime:yyyy-MM-dd HH:mm:ss}",
            Environment.MachineName,
            this.GetType().Name);
        await base.StopAsync(cancellationToken);
    }
}

觀察執行的狀況，的確是只有在偶數分鐘的每 12 秒執行寫 Log

完成!

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