分布式定时任务

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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

linux命令CronJob

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优点:简单方便,稳定

缺点:只能同步一台机器。

用代码维护

比如Java的Timer,Go的Ticker

单机定时任务-ScheduledExecutorService

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优点:有线程池功能

缺点:单机

任务调度-Quartz

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缺点:没有负载均衡,不算分布式。

分布式定时任务

什么是分布式定时任务

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,比如今天15:06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,比如每天12点或者每隔5s执行。

实现原理

架构

整体架构: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

除此之外,还需要提供一个控制台 (Admin),提供任务管理和千预的功能。

数据流

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功能架构

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控制台

基本概念

  • 任务:Job,任务元数据
  • 任务实例:Joblnstance,任务运行的实例
  • 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

任务元数据

  • 基础信息
  • 调度时机
  • 执行行为
  • 执行方式

任务实例

  • job_id
  • 触发时间
  • 状态 and 结果
  • 过程信息

触发器

核心职责

核心职责

  • 给定一系列任务,解析它们的触发规则,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

设计方案

方案1:扫描延时

方案2:时间轮 (多级时间轮:时轮,分轮,秒轮) image.png

高可用

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(Redis锁,Zookeeper锁)保证任务只被触发一次(锁机制保证)。

调度器

资源来源

业务系统提供机器资源

优点:

  • 任务执行逻辑与业务系统共用同一份资源,利用率更高

缺点:

  • 更容易发生定时任务脚本影响在线服务的事故
  • 不能由定时任务平台控制扩缩容

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,而不能直接继承业务系统的权限

资源调度

  • 随机执行: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进行执行,提升资源利用效率。适用场景:海量日志统计。

执行器

注册

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