这是我参与「第三届青训营 -后端场」笔记创作活动的的第3篇笔记
分布式
分布式定时任务
Windows批处理
-
10分钟后Windows电脑自动关机
- 使用bat脚本进行定时关机任务
-
每天12：00自动疫情打卡
- 创建windows任务计划程序
Linux命令-CronJob
- 每天02：30定时清理机器日志
单机定时任务-Timer Ticker
- 每隔5分钟定时刷新本地缓存数据
- 可以跨平台，仅单机可用
- ScheduledExecutorService，多线程
任务调度-Quartz
分布式定时任务
- 平台化管理
- 分布式部署
- 支持海量数据
定时任务是指系统为了自动完成特定任务，实时、延时、周期性完成任务调度的过程。
分布式定时任务是把分散的、可靠性差的定时任务纳入统一的平台，并实现集群管理调度和分布式部署的一种定时任务的管理方式。
- 定时任务：特定时间触发
- 延时任务：延时触发
- 周期任务：固定周期时间，或固定频率周期调度触发
执行方式
- 单机任务：随机触发一台机器执行任务。适用于计算量小，并发度低的任务
- 广播任务：广播到所有机器上执行同一个任务。
- Map任务：一个任务可以分出多个子任务，每个子任务负责一部分的计算。适用于计算量大，单机无法满足要求的任务。
- MapReduce任务：在Map任务的基础上，还可以对所有子任务的结果汇总。
业内定时任务框架
分布式定时任务VS单机定时任务
关系：
- 都可以实现自动化的定时、延时、周期任务调度
差异
- 分布式定时任务可支撑更大的业务体量
- 分布式定时任务的性能、伸缩性、稳定性更高
实现原理
核心架构
分布式定时任务核心要解决触发、调度、执行三个关键问题
- 触发器：Trigger，解析任务，生成触发时间
- 调度器：Scheduler，分配任务，管理任务生命周期
- 执行器：Executor，获取执行任务单元，执行任务逻辑
- 除此之外，还需要提供一个控制器（Admin），提供任务
管理和干预的功能。
数据流
功能架构
控制台
- 任务：Job，任务元数据
- 任务实例：JobInstance，任务运行的实例
- 任务结果：JobResult，任务实例运行的结果
- 任务历史：JobHistory，用户可以修改任务信息，任务实例对应的任务元数据可以不同，因为使用任务历史存储
任务元数据
是用户对任务属性定义，包括任务类型调度时机、执行行为等
包括：基础信息、调度时机、执行行为、执行方式
任务实例
是一个确定的Job的一次运行实例
包括：Job_id、触发时间、状态和结果、过程信息
触发器
核心职责
- 给定一系列任务，解析它们的触发规则，在规定的时间点触发任务的调度
设计约束
- 需支持大量任务
- 需支持秒级的调度
- 周期任务需要多次执行
- 需保证秒级扫描的高性能，并避免资源浪费
方案一
定时扫描+延时消息
方案二
时间轮（Quartz所用方案）
核心问题
- 不同业务之间，任务的调度互相影响怎么办？
- 负责扫描和触发的机器挂了怎么办？
解法思路
- 存储上，不同国别，业务做资源隔离
- 运行时，不同国别’业务分开执行
- 部署时，采用多机房集群化部署，避免单点故障，通过数据库锁或分布式锁保证任务只被触发一次
- 在触发调度之前，更新数据库中JobInstance的状态，成功抢锁的才能触发调度
- 在触发调度之前，尝试抢占分布式锁，可使用Redis锁或Zookeeper锁
调度器
资源来源
业务系统提供机器资源
优点：
- 任务执行逻辑与业务系统共用同一份资源，利用率更高
缺点：
- 更容易发生定时任务标本影响在线服务的事故
- 不能由定时任务平台控制扩缩容
定时任务平台提供机器资源
优点：
- 任务执行逻辑与业务系统提供的在线服务隔离，避免互相影响
- 可以支持优雅地扩缩容
缺点：
- 消耗更多机器资源
- 需要额外为定时任务平台申请接口调用权限，而不能直接继承业务系统的权限
节点选择
- 随即节点执行：选择集群中一个可用的执行节点执行调度任务。适用场景：定时对账
- 广播执行：在集群中所有的执行节点分发调度任务并执行。适用场景：批量运维
- 分片执行：按照用户自定义分片逻辑进行拆分，分发到集群中不同节点并行执行，提升资源利用效率。适用场景：海量日志统计
任务编排
使用有向无环图进行可视化任务编排
故障转移
确保部分执行单元任务失败时，任务最终成功
分片任务基于一致性hash策略分发任务，当某Executor异常时，调度器会将任务分发到其他Executor
高可用
调度器可以集群部署，做到完全的无状态，靠消息队列的重试机制保障任务一定会被调度
执行器
基于注册中心，可以做到执行器的弹性扩缩容
业务运用
所有需要定时、延时、周期性执行任务的业务场景，都可以考虑使用分布式定时任务
