【Distributed】分布式任务调度平台

一、概述
- 什么是定时任务
二、Java实现定时任务方式
三、分布式情况下定时任务会出现哪些问题？
四、分布式定时任务解决方案
五、XXLJOB介绍

一、概述

什么是定时任务

定时任务调度(开发) 相当于在某个时间段，进行一些任务操作。定时(在某个时间段进行操作假设2点)任务(需求) 调度(触发)
案例:定时任务调度案例 ,我每天早上需要知道昨天一天的用户活跃量,写一个定时Job,每天早上9点钟，查询昨天UI天用户活月量，在以邮件方式发送到我的邮箱。
定时任务应用场景:数据同步、交易信息、清楚用户信息、定期发送报表数据、活动推送
引出问题:分布式任务调度平台分布式领域中服务器集群的话，如何保证定时Job幂等性

二、Java实现定时任务方式

2.1 Thread

public class Demo01 {
    static long count = 0;
    public static void main(String[] args) {
        Runnable runnable = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                while (true) {
                    try {
                        Thread.sleep(1000);
                        count++;
                        System.out.println(count);
                    } catch (Exception e) {
                        // TODO: handle exception
                    }
                }
            }
        };
        Thread thread = new Thread(runnable);
        thread.start();
    }
}

2.2 TimerTask

/**
 * 使用TimerTask类实现定时任务
*/
public class Demo02 {
    static long count = 0;
    public static void main(String[] args) {
        TimerTask timerTask = new TimerTask() {
            @Override
            public void run() {
            count++;
            System.out.println(count);
        }
    };
    Timer timer = new Timer();
    // 天数
    long delay = 0;
    // 秒数
    long period = 1000;
    timer.scheduleAtFixedRate(timerTask, delay, period);
}}

2.3 ScheduledExecutorService

使用ScheduledExecutorService是从Java
JavaSE5的java.util.concurrent里，做为并发工具类被引进的，这是最理想的定时任务实现方式。

public class Demo003 {
    public static void main(String[] args) {
        Runnable runnable = new Runnable() {
            public void run() {
                // task to run goes here
                System.out.println("Hello !!");
            }
        };
        ScheduledExecutorService service = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
        // 第二个参数为首次执行的延时时间，第三个参数为定时执行的间隔时间
        service.scheduleAtFixedRate(runnable, 1, 1, TimeUnit.SECONDS);
    }
}

2.4 Quartz

引入maven依赖

<dependencies>
    <!-- quartz -->
    <dependency>
        <groupId>org.quartz-scheduler</groupId>
        <artifactId>quartz</artifactId>
        <version>2.2.1</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.quartz-scheduler</groupId>
        <artifactId>quartz-jobs</artifactId>
        <version>2.2.1</version>
    </dependency>
</dependencies>

任务调度类

public class MyJob implements Job {
    public void execute(JobExecutionContext context) throws JobExecutionException {
        System.out.println("quartz MyJob date:" + new Date().getTime());
    }
}

启动类

 //1.创建Scheduler的工厂
  SchedulerFactory sf = new StdSchedulerFactory();
  //2.从工厂中获取调度器实例
  Scheduler scheduler = sf.getScheduler();  //3.创建JobDetail
  JobDetail jb = JobBuilder.newJob(MyJob.class)
          .withDescription("this is a ram job") //job的描述
          .withIdentity("ramJob", "ramGroup") //job 的name和group
          .build();  //任务运行的时间，SimpleSchedle类型触发器有效
  long time=  System.currentTimeMillis() + 3*1000L; //3秒后启动任务
  Date statTime = new Date(time);  //4.创建Trigger
      //使用SimpleScheduleBuilder或者CronScheduleBuilder
  Trigger t = TriggerBuilder.newTrigger()
              .withDescription("")
              .withIdentity("ramTrigger", "ramTriggerGroup")
              //.withSchedule(SimpleScheduleBuilder.simpleSchedule())
              .startAt(statTime)  //默认当前时间启动
              .withSchedule(CronScheduleBuilder.cronSchedule("0/2 * * * * ?")) //两秒执行一次
              .build();  //5.注册任务和定时器
  scheduler.scheduleJob(jb, t);  //6.启动 调度器
  scheduler.start();

Quartz表达式

http://cron.qqe2.com/

三、分布式情况下定时任务会出现哪些问题？

分布式集群的情况下，怎么保证定时任务不被重复执行

定时任务和业务代码存放在同一个jvm (小项目)
大型互联网公司定时任务代码执行与业务执行代码服务器都是分开，都是独立的jvm。
定时任务服务器是否需要考虑高并发?同一时间点执行多个任务间隔场景是不需要，同时场景可能会发生高并发
如果在高并发的情况下，定时Job宕机之后应该如何处理? (单台节点) 使用心跳检测监控自动重启、补偿机制(每个任务打一个小标记) 定时任务在执行代码的时候中间突然报错了，使用日志记录错误，跳过继续执行，在使用定时JOb扫描日志错误记录,进行补偿信息。定时]ob在执行的时候，导致整个Job异常结束掉，发送邮件通知给运维人员

传统定时任务与分布式定时任务区别
传统定时任务特征:单一(没有集群)

四、分布式定时任务解决方案

使用zookeeper实现分布式锁缺点(需要创建临时节点、和事件通知不易于扩展)
使用配置文件做一个开关缺点发布后，需要重启，设置一个开启任务的开关，将其中一台服务器中设置为true，代表开启任务，其他的服务器设置为false，此种方式如果设置为true的服务器宕机了，任务就失效了。（不推荐）
数据库唯一约束，缺点效率低（不推荐）
使用分布式任务调度平台 XXLJOB、Elastric-Job、TBSchedule

五、XXLJOB介绍

5.1 分布式任务调度平台能够帮我们实现那些事情

支持Job集群(前提保证幂等性问题) Job负载均衡轮训机制
支持Job补偿如果Job执行失败的话，会自动实现重试机制，如果重启多次还是失败的话，发送邮件通知给运维人员。
支持Job日志记录
动态配置定时规则传统定时JOb触发规则都是写死，采用动态配置Job规则

5.2 XXLJOB GitHub

XXLJOB项目及文档

5.3 原理

XXL-Job原理:执行器、任务管理
- 执行器表达意思:定时Job实际执行的服务地址
- 任务管表达意思:配置定时任务规则、路由策略、允许模式、等。

步骤

① 部署: xxl-job-admin 作为注册中心
② 创建执行器（具体调度地址）可以支持集群
③ 配置文件需要填写xxl-job注册中心地址
④ 每个具体执行job服务器需要创建一个netty连接端口号
⑤ 需要执行job的任务类，集成IJobHandler抽象类注册到job容器中
⑥ Execute方法中编写具体job任务

5.4 SpringBoot整合XXLJob

配置文件信息

application.properties

# web port
server.port=8081# log config
logging.config=classpath:logback.xml### xxl-job admin address list, such as "http://address" or "http://address01,http://address02"
xxl.job.admin.addresses=http://127.0.0.1:8080/xxl-job-admin### xxl-job executor address
xxl.job.executor.appname=text-job
xxl.job.executor.ip=
xxl.job.executor.port=9999### xxl-job, access token
xxl.job.accessToken=### xxl-job log path
xxl.job.executor.logpath=/data/applogs/xxl-job/jobhandler
### xxl-job log retention days
xxl.job.executor.logretentiondays=-1

配置XxlJobConfig

@Configuration
@ComponentScan(basePackages = "com.xxl.job.executor.service.jobhandler")
public class XxlJobConfig {
    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(XxlJobConfig.class);@Value("${xxl.job.admin.addresses}")
private String adminAddresses;@Value("${xxl.job.executor.appname}")
private String appName;@Value("${xxl.job.executor.ip}")
private String ip;@Value("${xxl.job.executor.port}")
private int port;@Value("${xxl.job.accessToken}")
private String accessToken;@Value("${xxl.job.executor.logpath}")
private String logPath;@Value("${xxl.job.executor.logretentiondays}")
private int logRetentionDays;@Bean(initMethod = "start", destroyMethod = "destroy")
public XxlJobExecutor xxlJobExecutor() {
    logger.info(">>>>>>>>>>> xxl-job config init.");
    XxlJobExecutor xxlJobExecutor = new XxlJobExecutor();
    xxlJobExecutor.setAdminAddresses(adminAddresses);
    xxlJobExecutor.setAppName(appName);
    xxlJobExecutor.setIp(ip);
    xxlJobExecutor.setPort(port);
    xxlJobExecutor.setAccessToken(accessToken);
    xxlJobExecutor.setLogPath(logPath);
    xxlJobExecutor.setLogRetentionDays(logRetentionDays);
    return xxlJobExecutor;
}
}

创建handler接口

@JobHandler("demoJobHandler")
@Component
public class DemoHandler extends IJobHandler {
    @Value("${server.port}")
    private String serverPort;    @Override
    public ReturnT<String> execute(String param) throws Exception {
        System.out.println("######端口号：serverPort" + serverPort + "###定时Job开始执行啦!!!!######");
        return SUCCESS;
    }
}

5.5 调度中心集群

　　如果xx-job admin 平台挂掉的话，会导致任务无法执行，所以调度中心也需要部署集群，调度中心支持集群部署，提升调度系统容灾和可用性。调度中心集群部署时，几点要求和建议：

DB配置保持一致；
登陆账号配置保持一致；
群机器时钟保持一致（单机集群忽视）；
建议：推荐通过nginx为调度中心集群做负载均衡，分配域名。调度中心访问、执行器回调配置、调用API服务等操作均通过该域名进行。

Nginx配置信息

upstream  backServer{
server 127.0.0.1:8080 weight=1;
server 127.0.0.1:8081 weight=1;
}
server {
    listen       80;
    server_name  127.0.0.1 ;
    #charset koi8-r;
    #access_log  logs/host.access.log  main;
    location / {
        proxy_pass   http://backServer;
        index  index.html index.htm;
    }
    error_page   500 502 503 504  /50x.html;
    location = /50x.html {
        root   html;
    }
}