使用Python制作可热载的定时调度器

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AI摘要

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• 起因
• 探索过程
• 代码
  • 管理器
  • 被管理脚本示例
• 感想

定时任务用CRON难道不够吗？

起因

最近因为写的Python脚本比较多，另外也有好多脚本都是定时运行的脚本，然后Linux自带的CRON可能不是很直观，不然为什么那么多人开发CRON表达式生成器😂，另外CRON不能和脚本绑定到一起，也不能在Windows上使用，所以就想用Python来实现一个。
当然如果只是想用Python为一个程序做一个定时任务还是很简单的，不想用CRON也能直接用一个死循环if判断时间来做，比如想要每小时什么时候执行，那就不停的判断，直到那个时间到了以后然后去执行就好了。不过很多个脚本都用这种方法的话就显得太凌乱了，想要停止哪个脚本还不太好整，所以写一个定时调度器来统一管理所有的定时脚本也许会更好一些。

探索过程

其实我最开始是想着把CRON表达式放到脚本里，然后让管理器像配置文件那样读取它，不过我自己解析CRON表达式有点麻烦，一时也没找到好的办法。不过在找这个东西的时候找到了一个有意思的库，叫做schedule，用pip就能安装。它可以用类似自然语言的语法结构去写定时语句，看起来很有意思，于是我就打算用这个库来写我的调度器。
写它不算很复杂，这个库还是挺方便理解的，比据说Python常用的什么APScheduler那个库好用多了，那个玩意看着就不怎么人性化。功能很快就写好了，但是有个问题，就是既然我要写一个可以热载（自动重加载）的调度器，用什么办法监视文件比较好呢？最开始我实现的时候是想着用列出目录和stat方法来读取文件的元数据，然后轮询，如果内容有变化就进行重载。不过这样写起来也麻烦，准确来说也不算准确，而且性能也不怎么好，还要轮询，文件一多整个程序的执行效率就会变低。然后我想着之前我用的Django好像就有这样的功能，它到底用的是什么方法呢？一般我们运行Django项目的时候它第一句会写“Watching for file changes with StatReloader”，那看来StatReloader就是它用来监视文件的模块，听这名字怎么和我之前想的差不多😂，另外也没有找到叫这个名字的库，所以就算了，我还是搜一下找找别的库吧。后来我找到了一个看起来不错的库，叫做watchdog，看起来好像用法也不算很复杂，而且据说是用的内核的什么东西来监测，性能比轮询好很多，所以我就整了这个库，感觉效果还不错，可靠性也很好，文件一有修改程序就会检测到然后进行重载。

代码

管理器

import threading
import time
import schedule
import os
import importlib
from watchdog.observers import Observer
from watchdog.events import *

reload_status = [0]

def run_threaded(job_func):
    job_thread = threading.Thread(target=job_func)
    job_thread.start()
    
class FileEventHandler(FileSystemEventHandler):
    def __init__(self, reload_status):
        self.reload_status = reload_status
    
    def on_any_event(self, event):
        if not event.is_directory:
            self.reload_status[0] = 1

observer = Observer()
event_handler = FileEventHandler(reload_status)
observer.schedule(event_handler, "tasks", recursive=False)
observer.start()
while True:
    reload_status[0] = 0
    taskList = os.listdir("tasks")
    for task in taskList:
        if "__" in task or task.rsplit(".", 1)[-1] != "py":
            continue
        try:
            importlib.reload(importlib.import_module("tasks." + task.split(".")[0])).run(run_threaded, schedule)
        except:
            print(f"Task {task.split('.')[0]} import failure")

    while True:
        if reload_status[0]:
            print("Task change, reloading...")
            time.sleep(1)
            schedule.clear()
            break
        else:
            schedule.run_pending()
        time.sleep(1)

被管理脚本示例

def run(run_threaded, schedule):
    schedule.every().second.do(run_threaded, job)

def job():
    print("The job is running.")

注：脚本应该放到管理器所在文件夹下的“tasks”文件夹，具体定时的写法可以看看schedule官方示例。

感想

感觉程序果然还是写的越简单越好，功能也是越单一越好。据说APScheduler是用Python实现的像Java的Quartz那样的东西，看着就很难受，像我这个50行写的管理器看起来还挺不错的吧😁。

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