这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 12 天
一、前言
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业务流程
- 定时扫描抖音用户集卡状态
- 汇总计算用户的瓜分金额
- 定时开奖
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技术体量
- 亿级用户规模
- 十亿级资金规模
- 百万级读写QPS
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方案引出
- 自动化 + 定时执行 + 海量数据 + 高效稳定 = 分布式定时任务
二、发展历程
发展历史
- Windows批处理
- Windows任务计划程序
- Linux命令-CronJob
- 单机定时任务-Timer、Ticker
- 单机定时任务-ScheduledExecutorService
- 任务调度- Quartz
- 分布式定时任务
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。
特点
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自动化、平台化、分布式、伸缩性、高可用
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执行方式
- 单机任务
- 广播任务
- Map任务
- MapReduce任务
发奖金额计算：MapReduce 定时开奖：Map
业内定时任务框架
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大众点评Xxl-job
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。
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阿里巴巴SchedulerX
分布式任务调度SchedulerX2.0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。
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腾讯TCT
仅在内部使用，未开源、未商用
三、实现原理
整体架构
- 核心架构
- 数据流
- 功能架构
控制台Admin
- 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
触发器Trigger
- 定期扫描+ 延时消息（腾讯、字节方案）
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时间轮（Quartz方案）
时间轮是一种高效利用线程资源进行批量化调度的一种调度模型。时间轮是一个存储环形队列，底层采用数组实现，数组中的每个元素可以存放一个定时任务列表。
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高可用
- 存储：不同国别、业务做资源隔离
- 运行：不同级别、业务分开执行
- 部署：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只被触发一次
调度器Scheduler
资源来源
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业务系统
- 优点：任务执行逻辑与业务系统共用一份资源，利用率更高
- 缺点：容易发生影响在线服务的事故，不能扩缩容
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定时任务平台
- 优点：任务执行逻辑与业务系统相互隔离，优雅地扩缩容
- 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
资源调度
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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。适用场景：批运维。
- 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。适用场景：海星日志统计。
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任务分片
- 通过任务分片来提高任务执行的效率和资源地利用率
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故障转移
- 分片任务基于一致性hash策略分发任务，当某Executor异常时，调度器会将任务分发到其他Executor，任务最终成功
执行器Executor
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
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电商
- 订单30分钟未付款自动关闭订单
- 定时给商家、达人发送消品，给·的奖励用户发放优惠券等
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互动
- 支付宝集五福
- 字节吞节集卡瓜分红包
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游戏
- 活动估束后批量补发用户未领取
- 定期更新游戏内榜单
五、课程收获
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知识面扩充
- 对分布式定时任务建立起宏观的认知，并深入了解其实现原理
- 了解关联的单机定时任务、大数据处理引擎，通过了解不同实现方案的优劣来拓展知识面
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项目实践能力加强
- 了解在哪些实际业务场景中使用分布式定时任务
- 对于实际业务场景的中间件选型、技术方案设计做到成竹在胸
