分布式定时任务 | 青训营笔记

咖喱饺子
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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12天

1、前言

1.1、例如抖音的瓜分20亿

发奖金额计算（集卡信息<--(扫描) <--扫描脚本-->（汇总计算）发奖金额）-->（发奖——定时开奖）用户

2、发展历程

2.1、 Windows批处理
  • Case 1: 10分钟后Windows电脑自动关机
    • Step1:桌面空白处右键单击-新建-文本文档
    • Step2:更改文件名和后缀为”自动关机.bat"
    • Step3:修改文件内容为“ shutdown -s -t 600”,代表10分钟后关机
    • Step4:双击运行该批处理文件，电脑将会在10分钟之后自动关机
2.2、 Windows任务计划程序
  • Case 2: 每天12：00自动疫情打卡
2.3、 Linux命令
  • Case 3:每天02:30定时清理机器日志
2.4、单机定时任务
  • Case 4:每隔5分钟定时刷新本地缓存数据
public static void main(String[] args) throws ParseException {
    Timer timer = new Timer ();
    timer.schedule (new TimerTask() {
            @Override
            public void run() {
            syncLocalCache();
            }
          },5000,5*60*1000);
  • Case 5:每隔5分钟定时执行多个任务
private static ScheduledExecutorService scheduler; 
    public static void main(string[] args)throws Exception{ 
        scheduler = Executors.newScheduledThreaPool(5);
        scheduler.scheduleAtFixesRate((( 
                        new Runnable(){ 
                            @Override 
                            public void run(){ 
                                DoSomething();
                            } 
                         })), 
                0,300, 
                TimeUnit.SECONDS); 
    }
2.5、任务调度

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2.6、分布式定时任务

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2.6.1、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。
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，比如每隔5s或者每天12点执行
2.6.2、分布式定时任务特点
  • 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
2.6.3、分布式定时任务执行方式
  • 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
2.7、分布式定时任务框架
2.7.1、Xxl-job

Xxl-job是大众点评员工许雪里于2015年发布的分布式任务调度平台，是一个轻量级分布式任务调度框架，其核心设计目标是开发迅速、学习简单、轻量级、易扩展。XXL-JOB支持分片，简单支持任务依赖，支持子任务依赖不是跨平台的。
Xxl-job很大一个优势在于开源且免费，并且轻量级，开箱即用，操作简易，上手快，企业维护起来成本不高，因而在中小型公司使用非常广泛。

2.7.2、SchedulerX

分布式任务调度SchedulerX 2.0是阿里巴巴基于Akka架构自研的新一代分布式任务调度平台，提供定时调度、调度任务编排和分布式批量处理等功能。
SchedulerX可在阿里云付费使用。它功能非常强大，在阿里巴巴内部广泛使用并久经考验。

2.7.3、TCT

分布式任务调度服务(Tencent Cloud Task)是腾讯云自主研发的一款高性能、高可靠通用的分布式任务调度中间件，通过指定时间规则严格触发调度任务，保障调度任务的可靠有序执行。该服务支持国际通用的时间表达式、调度任务执行生命周期管理，解决传统定时调度任务单点及并发性能问题。同时，支持任务分片、流程编排复杂调度任务处理能力，覆盖广泛的任务调度应用场景。 TCT仅在腾讯内部使用，未开源，也未商用。

3、实现原理

3.1、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
    • 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
  • 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。
    • 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
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