这是我参与「第五届青训营 」笔记创作活动的第8天。
一、本堂课重点内容:
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,通过了解不同的实现方案的优劣来拓展知识面。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。
二、详细知识点介绍:
(1)前言
分布式任务=自动化+定时执行+海量数据+高效稳定
(2)发展历史
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。
分布式定时任务的特点有:1、自动化:全自动完成定时任务的调度和执行;2、平台化:基于平台化的思维管控一系列的分布式定时任务;3、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;4、伸缩性:采用集群方式的部署,可以随时按需扩缩容;5、高可用:单点故障下不影响最终任务结果,可以做到故障转移。
单机任务:随机触发一台机器的执行任务,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。
(3)实现原理
1、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。
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。
2、控制台
任务元数据(Job)是用户对任务属性的定义,包括任务类型调度时机,执行任务等。
任务实例(JobInstance)是一个确定的Job的一次运行实例。
3、触发器
核心职责是给定一系列任务,解析他们的触发规则,在规定的时间点触发任务的调度。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。
4、调度器
资源来源有包括业务系统提供机器资源和定时任务平台提供机器资源。节点选择包括随机节点执行,广播执行和分片执行。通过任务分片来提高任务执行的效率和资源的利用率。通过有向无环图DAG进行可视化任务编排。故障转移可以确保部分执行单元任务失败时,任务最终成功。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。
5、执行器
基于注册中心,可以做到执行器的弹性扩容。
(4)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。
例如:发货后超过10天未收货时系统自动确认收货,春节集卡活动统计完成季卡的用户个数和总翻倍数。
三、课后个人总结:
分布式定时任务通过集权的方式进行管理调度,大大降低了开发和维护的成本;分布式部署,保证了系统的高可用性,伸缩性,负载均衡,提高了容错;可以通过控制台部署和管理定时任务,方便灵活高效;任务都可以持久化到数据库,避免了宕机和数据丢失带来的隐患,同时有完善的任务失败重做机制和详细的任务跟踪及警告策略。