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

常见定时任务

  • windowns批处理
  • windowns任务计划程序
  • linux命令 CronJob:只能用于一台机器
  • 单机定时任务:Timer、Ticker(可跨平台)

分布式定时任务

简介

  • 定时任务: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:把分散的、可靠性差的定时任务纳入统一的平台,实现集群管理调度和分布式部署。

分类

  • 定时任务:特定时间除法
  • 延时任务:延时触发
  • 周期任务:固定周期时间执行

执行方式

  • 单机任务:随机触发一台机器执行任务。
  • 广播任务:广播到所有机器上执行同一个任务。
  • Map任务:一个任务可以分为多个子任务,每个子任务负责一部分计算。
  • MapReduce任务:Map任务基础上,对所有子任务的结果做汇总计算。

主流框架

  • XxI-job
  • SchedulerX
  • TCT
  • Elastic-job

差异

  • 单机任务:分布式任务可制成更大的业务体量
  • 大数据处理引擎:定时不是大数据处理引擎要解决的核心问题,大数据处理引擎致力于将源数据处理成结果数据

实现原理

核心架构

核心要解决触发、调度、执行三个关键问题

  • 触发器:解析任务,生成触发时间
  • 调度器:分配任务,管理任务生命周期
  • 执行器:获取执行任务单元,执行任务逻辑

另外实现一个控制台:存储用户元数据

任务元数据

基础信息、调度时机、执行行为、执行方式

任务实例JobInstance

Job_id、触发时间、状态&结果、过程信息

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调度

设计约束

  • 支持大量任务
  • 秒级调度
  • 多次执行
  • 秒级扫描

方案

  • 定时扫描+延时消息:链表、最小堆
  • 时间轮、多级时间轮
  • 高可用:数据库行锁、分布式锁模式

调度器

资源来源、资源调度、资源执行

资源来源

  • 业务系统提供:容易影响在线服务,不能由定时任务平台控制扩缩容
  • 定时任务平台提供:消耗更多资源,额外工作量

资源调度

  • 节点选择:随机节点执行;广播执行;分片执行
  • 任务编排:使用有向无环图进行可视化任务编排
  • 故障转移:确保部分执行单元任务失败时,任务最终成功

执行器

基于注册中心,可以做到执行器的弹性扩容

  • 注册
  • 调度
  • 回调
  • 心跳检测