定时任务发展之路 ｜ 青训营笔记

TomorroW
161 阅读6分钟

这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 14 天

前言

本文将以抖音春节活动为例子，着重介绍定时任务等相关知识。

01. 春节集卡瓜分20亿

graph LR
抽卡 --> 集齐
集齐 --> 开奖

image.png

作为后端开发同学，怎么设计最终开奖环节技术方案？

image.png

  • 用户规模：亿级
  • 资金规模：亿级
  • 读写QPS：百万级
  • 分布式定时任务？

image.png

02. 发展历程

从Linux命令到单机再到分布式，定时任务一直没有停下发展的脚步

2.1 Windows批处理

  • Case1：10分钟后Windows电脑自动关机
    • Step1：桌面空白处右键单击-新建-文本
    • Step2：文档更改文件名和后缀为”自动关机.bat"
    • Step3：修改文件内容为“ shutdown -s -t 600”,代表10分钟后关机
    • Step4：双击运行该批处理文件，电脑将会在10分钟之后自动关机

image.png

2.2 Windows任务计划程序

  • Case2：每日 12:00 自动疫情打卡

image.png

2.3 Linux命令 — CronJob

  • Case3：每天 2:30 定时清理机器日志

image.png

  • Linux系统命令，使用简单，稳定可靠
  • 只能控制单台机器，且无法适用于其他操作系统

2.4 单机定时任务 — Timer、Ticker

  • Case 4：每隔5分钟定时刷新本地缓存数据

image.png

  • 跨平台
  • 仅单机可用

2.4 单机定时任务 — ScheduledExecutorService

  • Case 5：每隔5分钟定时执行多个任务

image.png

  • 拥有线程池功能
  • 仅单机可用

2.5 任务调用 — Quartz

image.png

  • 单任务极致控制
  • 没有负载均衡机制

2.6 分布式定时任务

image.png

  • 平台化管理
  • 分布式部署
  • 支持海量数据

2.6 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，比如每隔5s或者每天12点执行

2.6 分布式定时任务 — 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

2.6 分布式定时任务 — 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

2.7 业内定时任务框架

image.png

2.7 业内定时任务框架 Xxl-job

Xxl-job是大众点评员工许雪里于2015年发布的分布式任务调度平台，是一个轻量级分布式任务调度框架，其核心设计目标是开发迅速、学习简单、轻量级、易扩展。XXL-JOB支持分片，简单支持任务依赖，支持子任务依赖，不是跨平台的。

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。

2.7 业内定时任务框架 SchedulerX

分布式任务调度SchedulerX 2.0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。

2.7 业内定时任务框架 TCT

分布式任务调度服务(Tencent Cloud Task)是腾讯云自主研发的一款高性能、高可靠通用的分布式任务调度中间件，通过指定时间规则严格触发调度任务，保障调度任务的可靠有序执行。该服务支持国际通用的时间表达式、调度任务执行生命周期管理，解决传统定时调度任务单点及并发性能问题。同时，支持任务分片、流程编排复杂调度任务处理能力，覆盖广泛的任务调度应用场景。

TCT仅在腾讯内部使用，未开源，也未商用。

2.8 知识面扩充

2.8.1 分布式定时任务 vs 单机定时任务

  • 关系：
    • 都可以实现自动化的定时、延时、周期任务调度
  • 差异：
    • 分布式定时任务可支撑更大的业务体量
    • 分布式定时任务的性能、伸缩性、稳定性更高

2.8.2 分布式定时任务 vs 大数据处理引擎

  • 关系：
    • 都可以对海量数据做处理性能、伸缩性、稳定性都很高
    • 性能、伸缩性、稳定性都很高
  • 差异：
    • 定时并不是大数据处理引擎要解决的核心问题
    • 大数据处理引擎往往致力于将源数据处理成结果数据，分布式定时任务除了能做这个之外，还可以调用 HTTP 和 RPC 服务

本章小节

  • 生活用途
    • Windows批处理
    • Windows任务计划程序
  • 工作用途
    • Linux命令 — CronJob
    • 单机定时任务 — ScheduledExecutorService
    • 生活用途
    • 任务调度——Quartz
    • 分布式定时任务
  • 分布式定时任务
    • 触发时机：定时、延时、周期
    • 执行方式：单机、广播、Map、MapReduce
    • 业内流行框架”Xxl-job、SchedulerX、TCT
    • 关联技术：单机定时任务、大数据处理引擎

03. 个人总结

这篇文章主要讲了什么是定时任务、为什么要用定时任务、分布式定时任务的基础知识以及分布式定时任务框架等等。相信大家对分布式定时任务框架有了个基本了解，如果感兴趣可以挑个开源框架去学学。这篇文章并没有介绍到实际使用，但是，并不代表实际使用不重要。如果你并没有实际使用某个框架，就直接说它并不好用的话，是站不住脚的。

04. 引用参考

  1. 课程PPT
  2. 课程视频
  3. mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU…
avatar
文章
阅读
粉丝