这是我参与「第五届青训营」伴学笔记创作活动的第 12 天
分布式定时任务
- 自动化+定时执行+海量数据+高效稳定=分布式定时任务
发展历程
- Windows批处理
- 如
shutdown -s -t 1的.bat文件
- 如
- Windows任务计划程序
-
Linux-CronJob
- Linux系统命令，使用简单，稳定可靠
- 只能控制单台机器，且无法适用于其他OS
-
单机定时任务-Timer、Ticker
- 跨平台
- 仅单机可用
- 单机定时任务-ScheduledExecutorService
- 拥有线程池功能
- 仅单机可用
- 任务调度-Quartz
- 单任务极致控制
- 没有负载均衡机制
- 分布式定时任务
- 平台化管理
- 分布式部署
- 支持海量数据
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
- 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
对比
实现原理
- 核心是解决触发、调度、执行三个问题
- 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
- 还需要一个控制台(Admin),提供任务管理和干预的功能
数据流
功能架构
控制台
任务元数据
- 任务元数据(Job）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
任务实例(JobInstance）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
方案
- 定期扫描+延时信息
- 时间轮
- 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。
高可用
- 核心问题
- 不同业务之间，任务的调度相互影响怎么办?
- 负责扫描和触发的机器挂了怎么办?
- 解决
- 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
- 分布式锁模式：在触发调度之前，尝试抢占分布式锁，可用Redis锁或ZooKeeper锁
调度器
资源来源
节点选择
任务分片
- 通过任务分片来提高任务执行的效率和资源的利用率
任务编排
故障转换
- 故障转移︰确保部分执行单元任务失败时，任务最终成功
