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
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
优点:有线程池功能
缺点:单机
任务调度-Quartz
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
功能架构
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)
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。