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 11 天

分布式定时任务

  • 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。
  • 按触发时机分类:

    • 定时任务:特定时间触发,比如今天 15:06 执行
    • 延时任务:延时触发,比如 10s 后执行
    • 周期任务:固定周期时间,或固定频率周期调度触发,比如每天 12 点或者每隔 5s 执行
  • 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执行任务调度,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,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

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。

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,因而使用任务历史存储

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、执行行为等。

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

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