分布式定时任务 | 青训营笔记

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分布式定时任务 | 青训营笔记

这是我参与「第五届青训营」笔记创作活动的第11天。

前言

对于一个大型企业来说,春节到了,一般都会有集卡抢红包的活动,这种活动的架构图一般如下:

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由于这种活动用户规模,资金规模一般都在亿级,而读写QPS一般都在百万级,一般的单机肯定是解决不了的,对于这种定时任务,一般可以使用分布式定时任务来解决。

发展历程

如果想要实现一个定时任务,我们可以有下列实现方式:Windows脚本、Windows任务计划程序、Linux使用CronJob、Java/Go使用Timer/Ticker、ScheduledExecutorService、Quarz、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。

分布式定时任务的执行方式主要有:

  • 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,比如所有机器一起清理日志。
  • 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做汇总计算,适用 于计算量大,并且需要对子任务结果做汇总的任务。

针对我们之前的任务:

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前半段的发奖金额计算可以看成一个MapReduce任务,后半段的定时开奖可以看成一个Map任务。

实现原理

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,生成触发事件
  • 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
  • 控制台:Admin,提供任务管理和干预

整体的系统架构图如下:

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控制台

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任务: Job,任务元数据。

任务实例: JobInstance,周期任务会生成多个任务实例。

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,因而使用任务历史存储。

触发器

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。

一般有两种解决方案:

  • 定期扫描+延时消息
  • 时间轮
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使用多级时间轮存储任务,上一级时间轮转过对应刻度后把任务塞入下级时间轮。

调度器

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执行器

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基于注册中心,可以做到执行器的弹性扩缩容。

业务应用

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