这是我参与「第五届青训营」伴学笔记创作活动的第14天

1.前言（抖音春节集卡分红包活动）

技术体量

亿级用户规模
十亿级资金规模
百万级读写QPS

方案

自动化 + 定时执行 + 海量数据 + 高效稳定 = 分布式定时任务

2.发展历程

2.1Windows批处理

需求：某用户想要10分钟后Windows电脑自动关机

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

2.2分布式定时任务

2.2.1概念

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

2.2.2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

2.2.3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

2.2.4执行模式

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

2.2.5业内定时任务框架

定时任务框架
	Xxl-job	SchedulerX	TCT	Elastic-job	Saturn
来源公司	美团点评	阿里巴巴	腾讯	当当网	唯品会
是否开源	是	否	否	是	是
任务编排	子任务依赖	支持	支持	不支持	不支持
任务分片	支持	支持	支持	支持	支持
高可用	支持	支持	支持	支持	支持
故障转移	支持	支持	支持	支持	支持
可视化运维	支持	支持	支持	支持	支持

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。

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。

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。

2.2.6分布式定时任务&单击定时任务

相同点

都可以实现自动化的定时、延时、周期任务调度

不同点

分布式定时任务可支撑更大的业务体
分布式定时任务的性能、伸缩性、稳定性更高

2.2.7分布式定时任务&大数据处理引擎

相同点

都可以对海量数据做处理
性能、伸缩性、稳定性都很高

不同点

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

3.实现原理

3.1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

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)，提供任务管理和干预的功能。

3.2控制台(Admin)

3.2.1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
Job：Joblnstance=1：n
Job：JobHistory=1：n
Joblnstance：JobResult=1：n

3.2.2基本概念-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。主要包括基础信息（Who）、调度时机（When）、执行行为（What）、执行方式（How）

3.2.3基本概念-任务实例

任务实例(Joblnstance)是一个确定的Job的一次运行实例，它包括Job_id（与任务元数据做关联）、触发时间、状态&结果、过程信息

3.3触发器（Trigger）

3.3.1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

3.3.2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

3.3.3实现方案

定期扫描+延时消息（腾讯、字节方案）

分布式定时任务|青训营笔记