这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 10 天
介绍
业务流程（自动化、定时执行、海量数据、高效稳定）
- 定时扫描抖音用户集卡状态
- 汇总计算用户的瓜分金额
- 定时开奖
发展历程
- Windows批处理
- Windows任务计划程序（Windows任务计划程序创建基本任务）
- Linux命令-CronJob
- Linux 系统命令 使用简单 稳定可靠
- 只能控制单台机器 且无法控制其他操作系统
- 单机定时任务-Timer(Java)、Ticker(Go)
- 跨平台 但只能控制单台机器
- 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（突破单机瓶颈）
- 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。
- 按触发机制分类
- 定时任务：特定时间触发
- 延时任务：延时触发
- 周期任务：固定周期时间或固定频率周期调度触发
- 执行方式：单机任务、广播任务、Map任务（一个任务分出多个子任务，每个子任务负责一部分计算）、MapReduce任务（将子任务的结果做汇总计算）
- 业内定时任务框架
- 美团：Xxl-job -- 开源且免费
- 阿里巴巴：SchedulerX
- 腾讯：TCT -- 腾讯内部
实现原理
分布式定时任务核心架构
分布式定时任务核心要解决触发、调度、执行三个关键问题
- 控制台Admin：提供任务管理和干预的功能
- 触发器Trigger：解析任务，生成触发事件(Scanner)
- 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
基本概念
- 任务：Job，任务元数据是用户对任务属性定义，包括任务类型调度时机、执行行为、执行方式等。
- 任务实例：JobInstance，任务运行的实例，是一个确定的Job的一次运行实例（Job_id、触发时间、状态&结果、过程信息）
- 任务结果：JobResult，任务实例运行的结果
- 任务历史：JobHistory，用户可用修改任务信息，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
触发器
- 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：支持大量任务、支持秒级的调度、周期任务需要多次执行、保证秒级扫描的高性能并避免资源浪费
- 定时扫描 + 延时消息
- 时间轮（Quartz所用方案）：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，它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。
- 目标：遍历任务列表从中找出当前时间点需触发的任务列表
- 每个节点存储同执行时间任务列表
- 多级时间轮：上一级时间轮转过对应刻度后把任务塞入下级时间轮中
- 高可用
- Trigger集群模式：可避免单点故障。需要避免同一任务被多次触发导致业务紊乱
- 数据库行锁方式：在触发调度之前更新数据库中JobInstance的状态，成功抢锁的才会触发调度。但多台机器频繁竞争数据库锁，节点越多性能越差
- 分布式锁模式：在触发调度之前尝试抢占分布式锁，可使用Redis锁或Zookeeper锁。性能高 广泛使用
调度器
- 资源来源：业务系统提供机器资源，定时任务平台提供机器资源
- 节点选择：随机节点执行（性能较低），广播执行（批量运维），分片执行（海量任务统计）
- 高级特性
- 任务编排：使用有向无环图（DAG）进行可视化任务编排
- 故障转移：分片任务基于一致性hash策略分发任务，当某Executor异常时调度器会将任务分发给其他
- 高可用：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
