定时任务发展之路 | 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 13 天,参与青训营的第 24 天。今天主要学习了黑灰产监控与防御

分布式定时任务

Windows批处理:.bat文件或者使用任务计划程序功能。

Linux命令:Cronjob

单机定时任务:

跨平台:Timer, Ticker

执行多个任务:ScheduledExecutorService

任务调度:Quartz

分布式定时任务:

  • 平台管理化
  • 分布式部署
  • 支持海量数据

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
  • 延时任务:延时触发
  • 周期任务:固定周期时间,或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,可以随时按需扩缩容
  • 高可用:单点故障不影响最终结果,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任务
  • Map任务:一个任务可以分数多个子任务,每个子任务负责一部分的计算。
  • 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,是用于计算量大,并且需要对子任务结果做汇总的任务。

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

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,周期任务会发生多个任务实例
  • 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,任务实力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(Job)是用户对人物属性定义,包括任务类型调度时机,执行行为等。

任务实例(Job instance)是一个确定的Job的一次运行实例。

触发器:

核心职责:给定一系列任务,解析他们的触发规则,在规定的时间点触发任务的调度

设计约束:

  • 需要持支大量任务
  • 需要支持秒级的调度
  • 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+演示消息

2、时间轮

高可用的解决思路:

  • 存储上,不同国别,业务做资源隔离
  • 运行时,不同国别,业务分开执行
  • 部署时,采用多级放集群化部署,避免单点故障,通过数据库锁或分布式锁保证任务只被触发一次。

调度器

节点选择

随即节点执行:选择集群中一个可用的执行阶段执行调度任务。适用场景:定时对账。

广播执行:在集群中所有的执行节点分发调度任务并执行。适用场景:批量运维。

分片执行:按照用户自定义分片逻辑进行拆分,分发到集群中不同节点并行执行,提升资源利用效率。使用场景:海量日志统计。

任务名片:通过任务分片来提高任务执行的效率和资源利用率。

任务编排:使用有向无环图DAG(Directed Acyclic Graph)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,任务最终失败。

高可用:调度器可以集群部署,做到完全的无状态,靠消息队列的重试机制保障任务一定会被调度。

执行器

基于注册中心,可以做到执行器的弹性扩缩容。

业务应用

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。

今日总结:

今天学习了面对过年发红包等应用场景下,分布式定时任务的使用方式和整体架构。了解了分布式定时任务的相关知识,在海量请求下做到安全可用的机制。