分布式定时任务调度框架实践
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了分布式定时任务调度框架实践相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
参考技术A分布式任务调度框架几乎是每个大型应用必备的工具,本文介绍了任务调度框架使用的需求背景和痛点,对业界普遍使用的开源分布式任务调度框架的使用进行了探究实践,并分析了这几种框架的优劣势和对自身业务的思考。
一、业务背景
1.1 为什么需要使用定时任务调度
(1)时间驱动处理场景: 整点发送优惠券,每天更新收益,每天刷新标签数据和人群数据。
(2)批量处理数据: 按月批量统计报表数据,批量更新短信状态,实时性要求不高。
(3)异步执行解耦: 活动状态刷新,异步执行离线查询,与内部逻辑解耦。
1.2 使用需求和痛点
(1)任务执行监控告警能力。
(2)任务可灵活动态配置,无需重启。
(3)业务透明,低耦合,配置精简,开发方便。
(4)易测试。
(5)高可用,无单点故障。
(6)任务不可重复执行,防止逻辑异常。
(7)大任务的分发并行处理能力。
二、开源框架实践与 探索
2.1 Java 原生 Timer 和
ScheduledExecutorService
2.1.1 Timer使用
Timer缺陷:
由于上述缺陷,尽量不要使用Timer, idea中也会明确提示,使用ScheduledThreadPoolExecutor替代Timer 。
2.1.2 ScheduledExecutorService使用
ScheduledExecutorService对于Timer的缺陷进行了修补,首先ScheduledExecutorService内部实现是ScheduledThreadPool线程池,可以支持多个任务并发执行。
对于某一个线程执行的任务出现异常,也会处理,不会影响其他线程任务的执行,另外ScheduledExecutorService是基于时间间隔的延迟,执行不会由于系统时间的改变发生变化。
当然,ScheduledExecutorService也有自己的局限性:只能根据任务的延迟来进行调度,无法满足基于绝对时间和日历调度的需求。
2.2 Spring Task
2.2.1 Spring Task 使用
spring task 是spring自主开发的轻量级定时任务框架,不需要依赖其他额外的包,配置较为简单。
此处使用注解配置
2.2.2 Spring Task缺陷
Spring Task 本身不支持持久化,也没有推出官方的分布式集群模式,只能靠开发者在业务应用中自己手动扩展实现,无法满足可视化,易配置的需求。
2.3 永远经典的 Quartz
2.3.1 基本介绍
Quartz框架是Java领域最著名的开源任务调度工具,也是目前事实上的定时任务标准,几乎全部的开源定时任务框架都是基于Quartz核心调度构建而成。
2.3.2 原理解析
核心组件和架构
关键概念
(1) Scheduler :任务调度器,是执行任务调度的控制器。本质上是一个计划调度容器,注册了全部Trigger和对应的JobDetail, 使用线程池作为任务运行的基础组件,提高任务执行效率。
(2) Trigger :触发器,用于定义任务调度的时间规则,告诉任务调度器什么时候触发任务,其中CronTrigger是基于cron表达式构建的功能强大的触发器。
(3) Calendar :日历特定时间点的集合。一个trigger可以包含多个Calendar,可用于排除或包含某些时间点。
(4) JobDetail :是一个可执行的工作,用来描述Job实现类及其它相关的静态信息,如Job的名称、监听器等相关信息。
(5) Job :任务执行接口,只有一个execute方法,用于执行真正的业务逻辑。
(6) JobStore :任务存储方式,主要有RAMJobStore和JDBCJobStore,RAMJobStore是存储在JVM的内存中,有丢失和数量受限的风险,JDBCJobStore是将任务信息持久化到数据库中,支持集群。
2.3.3 实践说明
(1)关于Quartz的基本使用
(2)业务使用要满足动态修改和重启不丢失, 一般需要使用数据库进行保存。
(3)组件化
(4)扩展
2.3.4 缺陷和不足
(1)需要把任务信息持久化到业务数据表,和业务有耦合。
(2)调度逻辑和执行逻辑并存于同一个项目中,在机器性能固定的情况下,业务和调度之间不可避免地会相互影响。
(3)quartz集群模式下,是通过数据库独占锁来唯一获取任务,任务执行并没有实现完善的负载均衡机制。
2.4 轻量级神器 XXL-JOB
2.4.1 基本介绍
XXL-JOB是一个轻量级分布式任务调度平台,主打特点是平台化,易部署,开发迅速、学习简单、轻量级、易扩展,代码仍在持续更新中。
主要提供了任务的动态配置管理、任务监控和统计报表以及调度日志几大功能模块,支持多种运行模式和路由策略,可基于对应执行器机器集群数量进行简单分片数据处理。
2.4.2 原理解析
2.1.0版本前核心调度模块都是基于quartz框架,2.1.0版本开始自研调度组件,移除quartz依赖 ,使用时间轮调度。
2.4.3 实践说明
详细配置和介绍参考官方文档。
2.4.3.1 demo使用:
@JobHandler(value="offlineTaskJobHandler") ,实现业务逻辑即可。(注:此次引入了dubbo,后文介绍)。
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示例2:分片广播任务。
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2.4.3.2 整合dubbo
(1)引入dubbo-spring-boot-starter和业务facade jar包依赖。
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(2)配置文件加入dubbo消费端配置(可根据环境定义多个配置文件,通过profile切换)。
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(3)代码中通过@Reference注入facade接口即可。
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(4)启动程序加入@EnableDubboConfiguration注解。
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2.4.4 任务可视化配置
内置了平台项目,方便了开发者对任务的管理和执行日志的监控,并提供了一些便于测试的功能。
2.4.5 扩展
(1)任务监控和报表的优化。
(2)任务报警方式的扩展,比如加入告警中心,提供内部消息,短信告警。
(3)对实际业务内部执行出现异常情况下的不同监控告警和重试策略。
2.5 高可用 Elastic-Job
2.5.1 基本介绍
Elastic-Job是一个分布式调度解决方案,由两个相互独立的子项目Elastic-Job-Lite和Elastic-Job-Cloud组成。
Elastic-Job-Lite定位为轻量级无中心化解决方案,使用jar包的形式提供分布式任务的协调服务。
Elastic-Job-Cloud使用Mesos + Docker的解决方案,额外提供资源治理、应用分发以及进程隔离等服务。
可惜的是已经两年没有迭代更新记录。
2.5.2 原理解析
2.5.3 实践说明
2.5.3.1 demo使用
(1)安装zookeeper,配置注册中心config,配置文件加入注册中心zk的配置。
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(2)配置数据源config,并配置文件中加入数据源配置。
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(3)配置事件config。
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(4)为了便于灵活配置不同的任务触发事件,加入ElasticSimpleJob注解。
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(5)对配置进行初始化。
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(6)实现 SimpleJob接口,按上文中方法整合dubbo, 完成业务逻辑。
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2.6 其余开源框架
(1) Saturn :Saturn是唯品会开源的一个分布式任务调度平台,在Elastic Job的基础上进行了改造。
(2) SIA-TASK :是宜信开源的分布式任务调度平台。
三、优劣势对比和业务场景适配思考
业务思考:
四、结语
对于并发场景不是特别高的系统来说,xxl-job配置部署简单易用,不需要引入多余的组件,同时提供了可视化的控制台,使用起来非常友好,是一个比较好的选择。希望直接利用开源分布式框架能力的系统,建议根据自身的情况来进行合适的选型。
附:参考文献
高可用架构
改变互联网的构建方式
以上是关于分布式定时任务调度框架实践的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章