这是我参与[第五届青训营]伴学笔记创作活动的第4天 分布式定时任务
一、前言
1·分布式定时任务的应用：
eg：春节集卡瓜分20亿
自动化+定时执行+海量数据+高效稳定
二、实现原理
1、整体架构
核心：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，获取执行任务但与，执行任务逻辑
- 控制台：提供任务管理和干预功能
2、控制台
基本概念
任务：Job，任务元数据。任务元数据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
任务实例：JobInstance，周期任务会生成多个任务实例。一个确定的任务的一次运行实例
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
3、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
方案：
方案1：定期扫描+延时消息
方案2：时间轮
链表存储——>最小堆存储——>时间轮存储——>多级时间论存储
高可用
针对不同业务之间，任务的调度相互影响和负责扫描和触发的机器挂了的问题。有以下解法思路：
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，采用多机房集群化部署，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
针对多台机器频繁竞争数据库锁，节点越多性能越差这个问题。在调度之前，尝试抢占分布式锁，如Redis锁，Zookerper锁
4、调度器
主要是三个内容：资源来源、资源调度、任务执行
资源来源
使用业务系统提供机器资源
优点：任务执行逻辑与业务系统共同一份资源，利用率更高
缺点：更容易发生定时任务脚本影响在线服务事故
使用定时任务平台提供机器资源
优点：任务执行逻辑与业务系统提供的在线服务隔离，避免相互影响；可以支持优雅地扩容
缺点：消耗更多机器资源；需要额外为定时任务平台申请接口调用权限，而不能直接继承业务系统的权限
节点选择：
随机节点执行：选择集群中一个可用的执行节点执行调度任务。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。使用场景：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
5、执行器
三、发展历程
1、历史
-
windows批处理
-
windows任务计划列表
-
Linux命令-CronJob
-
单机定时任务-Timer、Ticker\ScheduledExecutorService
-
任务调度-Quartz
-
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
按出发时机分类：
- 定时任务：特定时间触发，比如今天15：07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
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
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：广播道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
业内定时任务框架：Xxl-job、SchedulerX、TCT、Elastic-job、Saturn
一些对比
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
分布式定时任务VS大数据处理引擎
关系：
都可以对海量数据做处理
性能、伸缩性、稳定性都很高
差异：
定时并不是大数据处理引擎要解决的核心问题
大数据处理引擎往往致力于将源数据处理成结果数据，分布式定时任务除了能做这个之外，还可以调用HTTP和RPC服务
四、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，如电商、互动、游戏
其它解决方案
发货后超过10天未收货时系统自动确认收货
使用分布式定时任务的延时任务
使用消息队列的延时消息或者定时信息
春节集卡活动统计完成集卡的用户个数和总翻倍数
使用分布式定时任务的MapReduce任务
使用大数据离线处理引擎Hive离线做统计
使用大数据实时处理引擎Flink实时做累计
