分布式定时任务 | 青训营笔记

分布式定时任务 | 青训营笔记

这是我参与「第三届青训营 -后端场」笔记创作活动的第 4 篇笔记

分布式定时任务发展历史

• Linux命令-CronJob
• 单机定时任务-Timer、Ticker
• 单机定时任务-ScheduledExecutorService
• 任务调度- Quartz
• 分布式定时任务

分布式定时任务核心架构

• 控制台Admin
• 触发器Trigger
• 调度器Scheduler
• 执行器Executor

分布式定时任务使用场景

• 亿级用户规模
• 十亿级资金规模
• 百万级读写QPS 自动化 + 定时执行 + 海量数据 + 高效稳定 = 分布式定时任务

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什么是分布式定时任务

• 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。

特点

• 自动化：全自动完成定时任务的调度和执行
• 平台化：基于平台化的思维管控一系列的分布式定时任务
• 分布式：在分布式系统环境下运行任务调度，突破单机定时任务的性能瓶颈
• 伸缩性：采用集群方式部署，可以随时按需扩缩容
• 高可用：单点故障不影响最终任务结果，可以做到故障转移

执行模式

• 单机任务：随机触发一台机器执行任务，适用于计算量小、并发低的任务
• 广播任务：广播到所有机器上执行同一个任务，比如所有机器一起清理日志
• Map任务：一个任务分出多个子任务，每个子任务负责一部分的计算。适用于计算量大，单机无法满足的任务。
• MapReduce任务：在 Map 任务的基础上，可以对所有子任务的结果做汇总计算，适用于计算量大，并且需要汇总结果的任务

业内流行框架

	Xxl-job	SchedulerX	TCT	Elastic-job	Saturn
来源公司	美团点评	阿里巴巴	腾讯	当当网	唯品会
是否开源	是	否	否	是	是
任务编排	子任务依赖	支持	支持	不支持	不支持
任务分片	支持	支持	支持	支持	支持
高可用	支持	支持	支持	支持	支持
故障转移	支持	支持	支持	支持	支持
可视化运维	支持	支持	支持	支持	支持

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

• Trigger：解析任务，生成触发事件
• Scheduler：分配任务，管理任务生命周期
• Executor：获取执行任务单元，执行任务逻辑
• Admin：控制台，提供任务管理和干预的功能 了解任务元数据（Job）、任务实例（JobInstance）

触发器

思考多种设计方案。

1. 定期扫描+延时消息（腾讯、字节方案）
2. 时间轮（Quartz方案）

高可用

• 如果不同业务之间、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？ 了解单Trigger模式，Trigger 集群模式。
• 数据库行锁模式
• 分布式锁模式

调度器

三个方面：资源来源、资源调度、任务执行

• 资源来源

  • 业务系统提供资源（阿里、美团、字节等）
    • 优点：任务执行逻辑与业务系统共用资源，利用率高
    • 缺点：更容易发生定时任务脚本影响在线服务的事故，不能由定时任务平台控制扩缩容
  • 定时任务平台提供资源（字节等）
    • 优点：任务执行逻辑与业务系统提供的服务隔离，避免互相影响；可以优雅的扩缩容。
    • 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

• 资源调度

  • 节点选择
  • 任务分片
  • 用 DAG 进行可视化任务编排

执行器

了解调度中心。包括：

• 注册
• 调度
• 回调
• 心跳检测
• 日志 以及 JobHandler、执行线程与他们的关系。

基于注册中心，可以做到执行器的弹性扩缩容。