• go-cron源码分析（二、Parser解析器）

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    2.1 Parser解析器

    接下来我们先来看看解析器，先挑软柿子捏，哈哈哈。

    还从昨天修改Parser解析器开始讲起：

    func TestWithParser(t *testing.T) {
	var parser = NewParser(Dow)			// 这里就new了一个解析器
	c := New(WithParser(parser))		// 这里用新的解析器替换了缺省的解析器
	if c.parser != parser {
		t.Error("expected provided parser")
	}
}

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    2.2 NewParser()解析

    接下来我们分析一下NewParser()函数

    // NewParser creates a Parser with custom options.
// NewParser 创建一个 Parser with 自定义选项
//
// It panics if more than one Optional is given, since it would be impossible to
// correctly infer which optional is provided or missing in general.
// 如果给出了多个可选项，则会出现恐慌，因为一般情况下不可能正确地推断哪些可选选项被提供或缺失
//
// Examples
//
//  // Standard parser without descriptors
//  没有描述符的标准解析器
//  specParser := NewParser(Minute | Hour | Dom | Month | Dow)
//  sched, err := specParser.Parse("0 0 15 */3 *")
//
//  // Same as above, just excludes time fields
//	和上面一样，只是不包括时间字段
//  specParser := NewParser(Dom | Month | Dow)
//  sched, err := specParser.Parse("15 */3 *")
//
//  // Same as above, just makes Dow optional
//  和上面一样，只是包括了 Dow optional
//  specParser := NewParser(Dom | Month | DowOptional)
//  sched, err := specParser.Parse("15 */3")
//
func NewParser(options ParseOption) Parser {
	optionals := 0
	if options&DowOptional > 0 {
		optionals++
	}
	if options&SecondOptional > 0 {
		optionals++
	}
	if optionals > 1 {			// 这个限制只能是 DowOptional 或者是 SecondOptional 或者没有
		panic("multiple optionals may not be configured")
	}
	return Parser{options}   // 生成一个解析类对象
}

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    2.2.1 ParseOption类型

    我们先来分析这个类型：

    其实这个类型是int型，我们看看源码：

    // Configuration options for creating a parser. Most options specify which
// fields should be included, while others enable features. If a field is not
// included the parser will assume a default value. These options do not change
// the order fields are parse in.
// 用于创建解析器的配置选项。大多数选项指定应该包括哪些字段，而其他选项启用特性.
// 如果没有包含某个字段，解析器将假定一个默认值。这些选项不会改变解析字段的顺序。
type ParseOption int   // 其实是int类型

// 取值，就是每个宏占一个位，实际传参：
// NewParser(Minute | Hour | Dom | Month | Dow)
const (
	Second         ParseOption = 1 << iota // Seconds field, default 0
	SecondOptional                         // Optional seconds field, default 0
	Minute                                 // Minutes field, default 0
	Hour                                   // Hours field, default 0
	Dom                                    // Day of month field, default *
	Month                                  // Month field, default *
	Dow                                    // Day of week field, default *
	DowOptional                            // Optional day of week field, default *
	Descriptor                             // Allow descriptors such as @monthly, @weekly, etc.
)

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    2.2.2 Parser解析类

    代码最后一句话是生成一个Parser类的对象：

    // A custom Parser that can be configured.
type Parser struct {
	options ParseOption			// 成员就只有，选项，其他的就是成员函数了
}

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    2.3 func (p Parser) Parse(spec string)(Schedule, error)

    // Parse returns a new crontab schedule representing the given spec.
// Parse返回一个新的crontab计划，表示给定的规范
// It returns a descriptive error if the spec is not valid.
// 如果规范无效，它将返回一个描述性错误。
// It accepts crontab specs and features configured by NewParser.
// 它接受NewParser配置的crontab规范和特性。
func (p Parser) Parse(spec string) (Schedule, error) {
	if len(spec) == 0 {
		return nil, fmt.Errorf("empty spec string")
	}

	// Extract timezone if present
	var loc = time.Local
	// TZ是世界标准时间
    // 例子：TZ=Asia/Tokyo
	if strings.HasPrefix(spec, "TZ=") || strings.HasPrefix(spec, "CRON_TZ=") {
		var err error
		i := strings.Index(spec, " ")
		eq := strings.Index(spec, "=")
		// 转为对应的时间
		if loc, err = time.LoadLocation(spec[eq+1 : i]); err != nil {
			return nil, fmt.Errorf("provided bad location %s: %v", spec[eq+1:i], err)
		}
		spec = strings.TrimSpace(spec[i:])
	}

	// Handle named schedules (descriptors), if configured
	// 处理已配置的命名计划(描述符)
	if strings.HasPrefix(spec, "@") {
		if p.options&Descriptor == 0 {		// 解析器需要支持描述
			return nil, fmt.Errorf("parser does not accept descriptors: %v", spec)
		}
		return parseDescriptor(spec, loc)
	}

	// Split on whitespace.
	fields := strings.Fields(spec)   // 对字符串以空格分割 例：5 * * * *

	// Validate & fill in any omitted or optional fields
	// 验证并填写任何省略或可选字段
	var err error
	fields, err = normalizeFields(fields, p.options)   // 验证对应的参数，并返回真正的参数，如果参数不全，会自动补全
	if err != nil {
		return nil, err
	}

	field := func(field string, r bounds) uint64 {
		if err != nil {
			return 0
		}
		var bits uint64
		bits, err = getField(field, r)
		return bits
	}

	var (
		second     = field(fields[0], seconds)
		minute     = field(fields[1], minutes)
		hour       = field(fields[2], hours)
		dayofmonth = field(fields[3], dom)
		month      = field(fields[4], months)
		dayofweek  = field(fields[5], dow)
	)
	if err != nil {
		return nil, err
	}

	return &SpecSchedule{		// 构造一个调度器的对象
		Second:   second,
		Minute:   minute,
		Hour:     hour,
		Dom:      dayofmonth,
		Month:    month,
		Dow:      dayofweek,
		Location: loc,
	}, nil
}

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    这个函数是完整的解析函数，里面包含了TZ世界标准时间和@前缀的描述进行解析。

    最后还调用了normalizeFields()这个函数来解析参数，最后的最后生成了一个调度器的对象。

    2.4 parseDescriptor(descriptor string, loc *time.Location)

    解析@前缀的时间，我们来看看这么解析的：

    // parseDescriptor returns a predefined schedule for the expression, or error if none matches.
// parseDescriptor返回表达式的预定义调度，如果没有匹配则会出错
func parseDescriptor(descriptor string, loc *time.Location) (Schedule, error) {
	switch descriptor {
	case "@yearly", "@annually":
		return &SpecSchedule{				//	调度器
			Second:   1 << seconds.min,
			Minute:   1 << minutes.min,
			Hour:     1 << hours.min,
			Dom:      1 << dom.min,
			Month:    1 << months.min,
			Dow:      all(dow),				// 这个要好好分析一下下
			Location: loc,
		}, nil

	case "@monthly":					// 每月
		return &SpecSchedule{
			Second:   1 << seconds.min,
			Minute:   1 << minutes.min,
			Hour:     1 << hours.min,
			Dom:      1 << dom.min,
			Month:    all(months),
			Dow:      all(dow),
			Location: loc,
		}, nil

	case "@weekly":						// 每周
		return &SpecSchedule{
			Second:   1 << seconds.min,
			Minute:   1 << minutes.min,
			Hour:     1 << hours.min,
			Dom:      all(dom),
			Month:    all(months),
			Dow:      1 << dow.min,
			Location: loc,
		}, nil

	case "@daily", "@midnight":				// 每天
		return &SpecSchedule{
			Second:   1 << seconds.min,
			Minute:   1 << minutes.min,
			Hour:     1 << hours.min,
			Dom:      all(dom),
			Month:    all(months),
			Dow:      all(dow),
			Location: loc,
		}, nil

	case "@hourly":					// 每小时
		return &SpecSchedule{
			Second:   1 << seconds.min,
			Minute:   1 << minutes.min,
			Hour:     all(hours),
			Dom:      all(dom),
			Month:    all(months),
			Dow:      all(dow),
			Location: loc,
		}, nil

	}

    // {secondParser, "@every 5m", ConstantDelaySchedule{5 * time.Minute}},
	const every = "@every "					// 这个是定时
	if strings.HasPrefix(descriptor, every) {
		duration, err := time.ParseDuration(descriptor[len(every):])	// 字符串转成 时间间隔
		if err != nil {
			return nil, fmt.Errorf("failed to parse duration %s: %s", descriptor, err)
		}
		return Every(duration), nil		// 这个函数要好好分析，延时调度器，下一节分析
	}

	return nil, fmt.Errorf("unrecognized descriptor: %s", descriptor)
}

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    2.4.1 all()

    all函数这么多，我们来看看里面是啥意思。

    // all returns all bits within the given bounds.  (plus the star bit)
// All返回给定边界内的所有位。(加上星号位)
func all(r bounds) uint64 {					// 这个初看还是有点懵逼的，这个bounds其实也是一个结构体，描述秒，分，时的范围的，我们可以来看看	
	return getBits(r.min, r.max, 1) | starBit	// startBit是一个常量，目前也不知道有啥用	
}

// starBit
const (
	// Set the top bit if a star was included in the expression.
	// 如果表达式中包含星号，则设置顶部位。
	starBit = 1 << 63
)

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    2.4.2 bounds

    // bounds provides a range of acceptable values (plus a map of name to value).
// Bounds提供可接受值的范围(加上名称到值的映射)。
type bounds struct {			// 这个一看也是懵逼状态，不知道这个结构的意义，下面我们来看看用这个结构体定义的变量就明白了
	min, max uint
	names    map[string]uint
}

// The bounds for each field.
var (
	seconds = bounds{0, 59, nil}		// 这个就是秒的范围
	minutes = bounds{0, 59, nil}		// 分的范围
	hours   = bounds{0, 23, nil}		// 时的范围
	dom     = bounds{1, 31, nil}		// 一个月第几天的范围
	months  = bounds{1, 12, map[string]uint{	// 月
		"jan": 1,
		"feb": 2,
		"mar": 3,
		"apr": 4,
		"may": 5,
		"jun": 6,
		"jul": 7,
		"aug": 8,
		"sep": 9,
		"oct": 10,
		"nov": 11,
		"dec": 12,
	}}
	dow = bounds{0, 6, map[string]uint{		// 一个星期的第几天
		"sun": 0,
		"mon": 1,
		"tue": 2,
		"wed": 3,
		"thu": 4,
		"fri": 5,
		"sat": 6,
	}}
)

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    看到这里就好奇了，这么数据怎么表示我们定时的时间呢?我们继续分析

    2.4.3 getBits()

    // getBits sets all bits in the range [min, max], modulo the given step size.
// getBits设置范围[min, max]内的所有位，取给定步长的模。
func getBits(min, max, step uint) uint64 {
	var bits uint64

	// If step is 1, use shifts.
	// 如果step为1，则使用移位。
	// 我们现在传参是1
	if step == 1 {
		return ^(math.MaxUint64 << (max + 1)) & (math.MaxUint64 << min)  // 做移位处理，现在也不太请求这个移位的用处
	}

	// Else, use a simple loop.
	// 否则，使用一个简单的循环。
	for i := min; i <= max; i += step {
		bits |= 1 << i
	}
	return bits
}

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    这一个流程分析完了，我们还留下了疑问，SpecSchedule类的分析，getBits()返回的这些位是有什么用？还有Every()函数返回ConstantDelaySchedule类对象？

    这个我们下节带着这些问题好好分析，接下来，我们看看传统配置的处理方式。

    2.5 normalizeFields()

    这个函数主要是判断传参是否正确，并且把参数解析成为代码默认的参数（因为有些配置只需要年月日，所以把时分秒补上）

    // normalizeFields takes a subset set of the time fields and returns the full set
// with defaults (zeroes) populated for unset fields.
// normalizeFields接受时间字段的子集，并返回完整的时间字段集，为未设置的字段填充默认值(零)。
//
// As part of performing this function, it also validates that the provided
// 作为执行这个功能的一部分,它还验证所提供的字段是否与配置的选项兼容。
// fields are compatible with the configured options.
func normalizeFields(fields []string, options ParseOption) ([]string, error) {
	// Validate optionals & add their field to options
	optionals := 0
	if options&SecondOptional > 0 {  // 不能很明白SecondOptional 和 Second的区别
		options |= Second
		optionals++
	}
	if options&DowOptional > 0 {
		options |= Dow
		optionals++
	}
    // 这里再次判断两个不能一起出现
	if optionals > 1 {
		return nil, fmt.Errorf("multiple optionals may not be configured")
	}

	// Figure out how many fields we need
	// 算出我们需要多少字段
	max := 0
	for _, place := range places {    // place 是自定义的值
		if options&place > 0 {
			max++						// 计算最大的字段
		}
	}
	min := max - optionals

	// Validate number of fields
	// 验证fields是否正确
	if count := len(fields); count < min || count > max {
		if min == max {
			return nil, fmt.Errorf("expected exactly %d fields, found %d: %s", min, count, fields)
		}
		return nil, fmt.Errorf("expected %d to %d fields, found %d: %s", min, max, count, fields)
	}

	// Populate the optional field if not provided
	// 如果没有提供，填充可选字段。正常填充是不会进来
	if min < max && len(fields) == min {
		switch {
		case options&DowOptional > 0:
			fields = append(fields, defaults[5]) // TODO: improve access to default
		case options&SecondOptional > 0:
			fields = append([]string{defaults[0]}, fields...)
		default:
			return nil, fmt.Errorf("unknown optional field")
		}
	}

	// Populate all fields not part of options with their defaults
	// 用默认值填充所有不属于选项的字段
	n := 0
	expandedFields := make([]string, len(places))
	copy(expandedFields, defaults)		//先以缺省的字段填充
	for i, place := range places {
		if options&place > 0 {  // 如果没有这个字段，expandedFields就是默认值
			expandedFields[i] = fields[n]   // 填充匹配的字段的值
			n++
		}
	}
	return expandedFields, nil
}

// places就是平常的6个
var places = []ParseOption{
	Second,
	Minute,
	Hour,
	Dom,
	Month,
	Dow,
}

// defaults对应默认值
var defaults = []string{
	"0",
	"0",
	"0",
	"*",
	"*",
	"*",
}

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    2.5.1 field匿名函数

    我们接着来分析这个匿名函数，

    field := func(field string, r bounds) uint64 {
		if err != nil {
			return 0
		}
		var bits uint64
		bits, err = getField(field, r)   // 看看这个函数里面做了啥
		return bits
	}

	var (
		second     = field(fields[0], seconds)
		minute     = field(fields[1], minutes)
		hour       = field(fields[2], hours)
		dayofmonth = field(fields[3], dom)
		month      = field(fields[4], months)
		dayofweek  = field(fields[5], dow)
	)

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    2.5.2 getField()

    func getField(field string, r bounds) (uint64, error) {
	var bits uint64
	ranges := strings.FieldsFunc(field, func(r rune) bool { return r == ',' })
	for _, expr := range ranges {
		bit, err := getRange(expr, r)    // 返回对应的 位数据
		if err != nil {
			return bits, err
		}
		bits |= bit				// 把所有的 位数据都或起来
	}
	return bits, nil
}

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    2.5.3 getRange()

    分析传参，并且通过参数返回对应的位数据

    // getRange returns the bits indicated by the given expression:
// getRange返回由给定表达式指定的位:
//   number | number "-" number [ "/" number ]
// or error parsing range.
func getRange(expr string, r bounds) (uint64, error) {
	var (
		start, end, step uint
		// */2		需要解析分号情况
		rangeAndStep     = strings.Split(expr, "/")
		// 5-6/2    需要直接-
		lowAndHigh       = strings.Split(rangeAndStep[0], "-")
		singleDigit      = len(lowAndHigh) == 1
		err              error
	)

	var extra uint64
	if lowAndHigh[0] == "*" || lowAndHigh[0] == "?" {	// 如果是*或者?  范围就是最大
		start = r.min
		end = r.max
		extra = starBit
	} else {
		start, err = parseIntOrName(lowAndHigh[0], r.names)
		if err != nil {
			return 0, err
		}
		switch len(lowAndHigh) {
		case 1:
			end = start		// 如果是一个值，范围就是 一个
		case 2:
			end, err = parseIntOrName(lowAndHigh[1], r.names)		// 如果是 5-6这种， 范围就是 5 到 6
			if err != nil {
				return 0, err
			}
		default:
			return 0, fmt.Errorf("too many hyphens: %s", expr)
		}
	}

	switch len(rangeAndStep) {		// 看看有没有 5/6 这种情况
	case 1:
		step = 1
	case 2:
		step, err = mustParseInt(rangeAndStep[1])
		if err != nil {
			return 0, err
		}

		// Special handling: "N/step" means "N-max/step".
		if singleDigit {
			end = r.max
		}
		if step > 1 {
			extra = 0
		}
	default:
		return 0, fmt.Errorf("too many slashes: %s", expr)
	}

	if start < r.min {
		return 0, fmt.Errorf("beginning of range (%d) below minimum (%d): %s", start, r.min, expr)
	}
	if end > r.max {
		return 0, fmt.Errorf("end of range (%d) above maximum (%d): %s", end, r.max, expr)
	}
	if start > end {
		return 0, fmt.Errorf("beginning of range (%d) beyond end of range (%d): %s", start, end, expr)
	}
	if step == 0 {
		return 0, fmt.Errorf("step of range should be a positive number: %s", expr)
	}

	return getBits(start, end, step) | extra, nil    // 这个步进在这里用的
}

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    2.5.4 其他工具函数

    // parseIntOrName returns the (possibly-named) integer contained in expr.
// 解析字符串for name，如果有names这个字段，就直接在map中取数据
func parseIntOrName(expr string, names map[string]uint) (uint, error) {
	if names != nil {
		if namedInt, ok := names[strings.ToLower(expr)]; ok {   // 如果是有names的，就直接在map,取值
			return namedInt, nil
		}
	}
	return mustParseInt(expr)   // 剩下的就只有秒 分 时
}

// mustParseInt parses the given expression as an int or returns an error.
// 这个就直接字符串转int了
func mustParseInt(expr string) (uint, error) {
	num, err := strconv.Atoi(expr)			// 直接这个转
	if err != nil {
		return 0, fmt.Errorf("failed to parse int from %s: %s", expr, err)
	}
	if num < 0 {
		return 0, fmt.Errorf("negative number (%d) not allowed: %s", num, expr)
	}

	return uint(num), nil
}

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    2.6 standardParser

    其实源码中默认定义了一个标准解析器，如果我们没有传新的解析器，系统就会默认使用这个。

    var standardParser = NewParser(
	Minute | Hour | Dom | Month | Dow | Descriptor,
)

// ParseStandard returns a new crontab schedule representing the given
// standardSpec (https://en.wikipedia.org/wiki/Cron). It requires 5 entries
// representing: minute, hour, day of month, month and day of week, in that
// order. It returns a descriptive error if the spec is not valid.
//
// It accepts
//   - Standard crontab specs, e.g. "* * * * ?"
//   - Descriptors, e.g. "@midnight", "@every 1h30m"
func ParseStandard(standardSpec string) (Schedule, error) {
	return standardParser.Parse(standardSpec)
}

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    默认解析器是没有秒的，这也是linux的cron的定时，也是没有秒的，所以我们如果需要秒的定时，就需要自定义解析器。这个看上一节就明白了。

    2.7 总结

    这一节主要介绍了解析器，可以自定义解析器。

    1. 系统始终是6位的解析器，如果自定义解析器减少了某一个，系统会自动补成缺省值。
    2. 解析器有两种格式，一种是@xxx 一种是 x x x x x。两种解析走不同分支
    3. 不管走那个分支，最后都是生成一个SpecSchedule对象或者ConstantDelaySchedule对象，这个这一节暂不分析
    4. 生成SpecSchedule对象，都需要转参，并且参数是一堆按位操作的数，这些数，这一节也暂不分析。

    带着这两个问题，期待下一节分析。

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