分布式定时任务| 青训营笔记

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这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 15 天

分布式定时任务

今日学习

  1. 分布式定时任务整体架构
  2. 定时任务的概述,分类

前言

  • 每年春节抖音都会有很多有意思的玩法,如果同学们是字节的后端同学,怎么设计今年春节集卡瓜分20亿的技术方案?
  • 方案引出

    • 自动化 + 定时执行 + 海量数据 + 高效稳定 = 分布式定时任务

发展

window批处理

.bat文件

比如

shutdown -s -t 6000

官方自带

image-20230208101351032

Linux

CronJob

定时清理机器日志

crontab [-u username]    //省略用户表表示操作当前用户的crontab
    -e      (编辑工作表)
    -l      (列出工作表里的命令)
    -r      (删除工作作)

代码方式

img

任务调度- Quartz

quartz-scheduler/quartz: Code for Quartz Scheduler (github.com)

仓库地址如上

定时任务

  • 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。

是一个平台,不是为单个任务服务

  • 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

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

核心架构

触发,调度,执行

  • 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:Execuytor,获取执行任务单元,执行任务逻辑

还需要控制台(admin),提供任务管理和干预的功能

数据流

img

任务元数据

job ->

  • Who
  • When
  • What
  • How

任务实例

JobInstance

  • job_id
  • 触发时间
  • 状态&结果
  • 过程信息

触发器-核心职责

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

  • 需支持大量的任务
  • 需要支持秒级的调度
  • 周期任务需要多次执行
  • 需要保持秒级扫描的高性能

触发器-方案

定期扫描-延时消息
时间轮

image

1.使用链表储存任务,每个元素代表一个任务

查询复杂度O(n),修改复杂度O(1)

2.使用最小堆存储任务,按执行时间排序,每个节点储存同执行时间任务列表

image-20230208110635751

3.使用时间轮储存任务,每个节点同执行时间任务列表

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环形数组

4.使用多级时间轮储存信息,上一级时间轮转过相应刻度后把任务塞进下级时间轮中

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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
资源调度-节点选择
  • 随机节点执行
  • 广播执行
  • 分片执行

高级特性

  • 任务编排
  • 故障转移:确保部分执行任务发生故障后能够成功执行

个人学习总结:

学习到了分布式任务,学习到分布式任务的概念,分类,数据结构,应用场景。

引用参考

【后端专场 学习资料五】第五届字节跳动青训营 - 掘金 (juejin.cn)