分布式定时任务发展历程| 青训营笔记

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这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 15 天

前言

本文主要介绍分布式定时任务发展历程,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。

发展历程

定时任务的发展经历了很多阶段,从简单到复杂,从繁琐到易用,从幼稚到成熟。。。

Windows批处理

例如:在Windows上,10分钟后让Windows电脑自动关机。

实现这一过程需要经历以下几步:

  1. 桌面空白处右键单击-新建-文本文档
  2. 更改文件名和后缀为“自动关机.bat”
  3. 修改文件内容为“shutdown -s -t 6000”,代表10分钟后关机
  4. 双击运行该批处理文件,电脑将会在10分钟后自动关机

Windows任务计划程序

例如:每天12:00自动疫情打卡

Windows上可以使用以下几步来完成打卡任务:

  1. 打开打卡页面通过http抓包查看请求,并实现打卡脚本
  2. 右键“我的电脑”选择“管理”
  3. 在“管理”界面选择“系统工具-任务计划程序”
  4. 在右侧点击创建任务
  5. 配置定时任务

Linux—CronJob

Linux上也有定时任务相关的命令——CronJob,下面使用CronJob实现一个定时清理日志的任务。

例如:每天02:30定时清理机器日志

通过CronJob来定时执行一个脚本,命令格式如下:

image.png

CronJob命令使用简单,稳定可靠,但是只能控制单台机器,并且无法适用于其他操作系统。

Timer、Ticker

除了使用系统命令外,我们还可以使用代码的方法来实现定时任务。

例如:每隔5分钟定时刷新本地缓存数据。

使用Timer:

Timer timer = new Timer();
timer.schedule(new TimerTask() {
    @Override
    public void run() {
        syncLocalCache();
    }
}, 5000, 5 * 6 * 1000);

使用Ticker:

ticker := time.NewTicker(5 * time.Minute)
for {
    select {
    case <- ticker.C:
        syncLocalCache()
    }
}

ScheduledExecutorService

上面介绍的都是单机执行单个任务,那么可不可以单机执行多个任务?是可以的。

例如:每隔5分钟定时执行多个任务。

ScheduledExecutorService executorService = Executors.newScheduledThreadPool(5);
executorService.scheduleAtFixedRate(() -> {
    doSomething();
}, 0, 300, TimeUnit.SECONDS);

虽然使用ScheduledExecutorService也是单机使用的,但是他提供了线程池的功能,资源利用率比较高。

任务调度——Quartz

Quartz是一款开源且丰富特性的任务调度库,基于Java实现的任务调度框架,用于执行你想要执行的任何任务。可以说Quartz把单任务做到了极致的控制,但是Quartz没有负载均衡机制,对分布式环境支持不够好。

image.png

分布式定时任务

为什么需要分布式定时任务?设想一下,如果有几亿或几十亿的数据处理,用单机定时任务处理的话,还不得等个好几天,再加上实时数据的要求,用单机的形式肯定是满足不了需求了。

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
    • 延迟触发,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点或每隔5s执行

分布式定时任务有以下特点:

  • 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
  • 自动化
    • 全自动完成定时任务的调度和执行
  • 伸缩性
    • 采用集群方式部署,可以按需扩缩容
  • 高可用
    • 单点故障不影响最终任务结果,可以做到故障转移

按执行方式可以把分布式定时任务划分以下几类:

  • 单级任务
    • 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

常见定时任务框架

image.png

引用

抖音春节活动 & 定时任务发展之路