这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 11 天
1.主要内容
- 分布式定时任务发展历程
- 分布式定时任务实现原理
- 业务中的应用
2.本节详细内容
春节集卡分钱技术方案
业务流程
- 定时扫描抖音用户集卡状态
- 汇总计算用户的瓜分金额
- 定时开奖
技术体量
- 亿级用户规模
- 十亿级资金规模
- 百万级读写QPS
方案
自动化 + 定时执行 + 海量数据 + 高效稳定 = 分布式定时任务
发展历程
发展历史
- Windows批处理
- Windows任务计划程序
- Linux命令-CronJob ：系统命令，使用简单，稳定可靠；只能控制单台机器，且无法适用于其他操作系统
- 单机定时任务-Timer、Ticker ： 跨平台，但仅单机可用
- 单机定时任务-ScheduledExecutorService ： 拥有线程池功能，仅单机可用
- 任务调度- Quartz ： 单任务极致控制，没有负载均衡机制
- 分布式定时任务 ： 平台化管理，分布式部署，支持海量数据
概述
定义
- 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。
分类
- 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，或者固定频率周期调度触发
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，可以按需随时扩容
- 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
现状
业内主流框架
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
分布式定时任务VS大数据处理引擎
关系：都可以对海量数据做处理；性能、伸缩性、稳定性都很高
差异：定时并不是大数据处理引擎要解决的核心问题；大数据处理引擎往往致力于将源数据处理成结果数据，分布式定时任务除了能做这个之外，还可以调用HTTP和RPC服务
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
- 除此之外，还需要提供一个控制台（Admin），提供任务管理和干预的功能。
数据流
功能架构
控制台Admin
任务元数据
任务元数据（Job）是用户对任务属性定义，包括任务类型调度时机、执行行为
任务实例
任务实例（JobInstance）是一个确定的Job的一次运行实例
触发器Trigger
核心职责：给定一系列任务，解析任务触发规则，在规定时间点触发任务的调度
设计约束：需要支持大量任务；需要支持秒级调度；周期任务需要多次执行；需要保证秒级扫描的高性能，并避免资源浪费
方案1
定期扫描+延时消息（腾讯、字节方案）
方案2
时间轮 ： 时间轮是一种高效利用线程资源进行批量调度的模型。时间轮是一个存储环形队列，底层采用数组实现，数组每个元素都可以存放一个定时任务列表
使用多级时间轮存储任务，上一级转过后把任务塞进下级时间轮中
调度器
资源来源
- 业务系统提供机器资源
- 定时任务平台提供机器资源
执行器
3.业务实践
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。
4.课后总结
- 分布式定时任务的架构设计可以去看看
- 架构设计理念是重点
- 应用场景较广，所需数量较大，普通用户量级别应该是用不上
5.引用
字节内部课：分布式定时任务那些事儿 稀土掘金-后端学习资料
