分布式定时调度-xxl-job

一、定时任务概述

1.1 定时任务认识
1.1.1 什么是定时任务

定时任务是按照指定时间周期运行任务。使用场景为在某个固定时间点执行,或者周期性的去执行某个任务,比如:每天晚上24点做数据汇总,定时发送短信等。

1.1.2 常见定时任务方案
  • While + Sleep : 通过循环加休眠的方式定时执行
  • Timer和TimerTask实现 :JDK自带的定时任务,可以实现简单的间隔执行任务(在指定时间点执行某一任务,也能定时的周期性执行),无法实现按日历去调度执行任务。
  • ScheduledExecutorService : Java并发包下,JDK1.5出现,是比较理想的定时任务实现方案。Eureka就使用的是它
  • QuartZ : 使用Quartz,它是一个异步任务调度框架,功能丰富,可以实现按日历调度,支持持久化。
  • 使用Spring Task,Spring 3.0后提供Spring Task实现任务调度,支持按日历调度,相比Quartz功能稍简单,但是在开发基本够用,支持注解编程方式。
  • SpringBoot中的Schedule : 通过@EnableScheduling+@Scheduled最实现定时任务,底层使用的是Spring Task
1.2 分布式定时任务
1.2.1 遇到什么问题

上述的定时任务都是集中式(单体项目使用)的定时任务,在分布式中将会面临一些问题或不足

1、业务量大,单机性能瓶颈需要扩展
2、多台机器部署如何保证定时任务不重复执行
3、定时任务时间需要可调整,可以暂停
4、机器发生故障down机,定时任务依然可用,如何实现故障转移
5、定时任务,执行日志是否可监控

1.2.2 分布式定时任务xxl-job

XXL-JOB是一个分布式任务调度平台,于2015问世,其核心设计目标是开发迅速、学习简单、轻量级、易扩展。现已开放源代码并接入多家公司线上产品线,开箱即用。其具备且不止如下能力

  • 简单:支持通过Web页面对任务进行CRUD操作,操作简单,一分钟上手;
  • 动态:支持动态修改任务状态、启动/停止任务,以及终止运行中任务,即时生效;
  • 调度中心HA(中心式):调度采用中心式设计,“调度中心”基于集群Quartz实现并支持集群部署,可保证调度中心HA;执行器HA(分布式):任务分布式执行,任务"执行器"支持集群部署,可保证任务执行HA;
  • 弹性扩容缩容:一旦有新执行器机器上线或者下线,下次调度时将会重新分配任务;
  • 路由策略:执行器集群部署时提供丰富的路由策略,包括:第一个、最后一个、轮询、随机、一致性HASH、最不经常使用、最近最久未使用、故障转移、忙碌转移等;
  • 故障转移:任务路由策略选择"故障转移"情况下,如果执行器集群中某一台机器故障,将会自动Failover切换到一台正常的执行器发送调度请求。
  • 任务失败告警:默认提供邮件方式失败告警,同时预留扩展接口,可方面的扩展短信、钉钉等告警方式。

二、XXL-JOB初体验

2.1 官网
2.2 xxl-job架构设计
2.2.1 设计思想

将调度行为抽象形成“调度中心”公共平台,而平台自身并不承担业务逻辑,“调度中心”负责发起调度请求。将任务抽象成分散的JobHandler,交由“执行器”统一管理,“执行器”负责接收调度请求并执行对应的JobHandler中业务逻辑。因此,“调度”和“任务”两部分可以相互解耦,提高系统整体稳定性和扩展性。

2.2.2 架构设计图

xxl-job分为 调度中心和执行器两大模块

1.调度模块(调度中心)

负责管理调度信息,按照调度配置发出调度请求,自身不承担业务代码。调度系统与任务解耦,提高了系统可用性和稳定性,同时调度系统性能不再受限于任务模块;支持可视化、简单且动态的管理调度信息,包括任务新建,更新,删除,GLUE开发和任务报警等,所有上述操作都会实时生效,同时支持监控调度结果以及执行日志,支持执行器Failover(故障转移)。

2.执行模块(执行器)

负责接收调度请求并执行任务逻辑。任务模块专注于任务的执行等操作,开发和维护更加简单和高效;接收“调度中心”的执行请求、终止请求和日志请求等。

3.调度中心高可用

基于数据库的集群方案,数据库选用Mysql;集群分布式并发环境中进行定时任务调度时,会在各个节点会上报任务,存到数据库中,执行时会从数据库中取出触发器来执行,如果触发器的名称和执行时间相同,则只有一个节点去执行此任务。

4.并行调度

调度采用线程池方式实现,避免单线程因阻塞而引起任务调度延迟。XXL-JOB调度模块默认采用并行机制,在多线程调度的情况下,调度模块被阻塞的几率很低,大大提高了调度系统的承载量。XXL-JOB的不同任务之间并行调度、并行执行。XXL-JOB的单个任务,针对多个执行器是并行运行的,针对单个执行器是串行执行的。同时支持任务终止。

5.执行器(任务)高可用

执行器如若集群部署,调度中心将会感知到在线的所有执行器,如“127.0.0.1:9997, 127.0.0.1:9998, 127.0.0.1:9999”。多个执行器可以选择“路由策略”来采用轮询,随机等方式进行多机器调度。当任务”路由策略”选择”故障转移(FAILOVER)”时,当调度中心每次发起调度请求时,会按照顺序对执行器发出心跳检测请求,第一个检测为存活状态的执行器将会被选定并发送调度请求。调度成功后,可在日志监控界面查看“调度备注”

2.3 xxl-job安装
2.3.1 下载源码

请下载项目源码并解压,使用IDEA工具导入项目,源码仓库地址,

  • https://github.com/xuxueli/xxl-job
  • http://gitee.com/xuxueli0323/xxl-job

项目代码结构如下:

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  • doc :文档,即SQL脚本所在目录
  • db : “调度数据库”建表脚本
  • xxl-job-admin : 调度中心项目源码
  • xxl-job-core : 核心模块,公共Jar依赖
  • xxl-job-executor-samples : 执行器,Sample示例项目(大家可以在该项目上进行开发,也可以将现有项目改造生成执行器项目)
2.3.2 导入数据库

打开项目代码,获取 “调度数据库初始化SQL脚本” 并执行即可。“调度数据库初始化SQL脚本” 位置为: /xxl-job/doc/db/tables_xxl_job.sql ,数据库名:xxl_job

  • xxl_job_lock:任务调度锁表;
  • xxl_job_group:执行器信息表,维护任务执行器信息;
  • xxl_job_info:调度扩展信息表:用于保存XXL-JOB调度任务的扩展信息,如任务分组、任务名、机器地址、执行器、执行入参和报警邮件等等;
  • xxl_job_log:调度日志表:用于保存XXL-JOB任务调度的历史信息,如调度结果、执行结果、调度入参、调度机器和执行器等等;
  • xxl_job_log_report:调度日志报表:用户存储XXL-JOB任务调度日志的报表,调度中心报表功能页面会用到;
  • xxl_job_logglue:任务GLUE日志:用于保存GLUE更新历史,用于支持GLUE的版本回溯功能;
  • xxl_job_registry:执行器注册表,维护在线的执行器和调度中心机器地址信息;
  • xxl_job_user:系统用户表;
2.3.3 启动调度中心

打开 xxl-job-admin 的配置文件,/xxl-job/xxl-job-admin/src/main/resources/application.properties 对调度中心进行配置,重要配置如下

  • server.port : 根据情况修改端口
  • spring.datasource.url :指向刚才准备的数据库
  • spring.datasource.password : 记得修改成自己的数据库密码
  • spring.mail.username :配置自己的邮件账号
  • spring.mail.password :邮件的授权码,我下面是以qq邮箱为例

然后启动调度中心 ,执行 XxlJobAdminApplication#main 方法 , 启动之后,浏览器访问 http://localhost:18080/xxl-job-admin/jobinfo?jobGroup=2 ;注意URL中有个上下文路径。默认登录账号 “admin/123456”, 登录后运行界面如下图所示。

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2.3.4 配置部署“执行器项目

“执行器”项目:xxl-job-executor-sample-springboot (提供多种版本执行器供选择,现以 springboot 版本为例,可直接使用,也可以参考其并将现有项目改造成执行器)

  • 作用:负责接收“调度中心”的调度并执行;可直接部署执行器,也可以将执行器集成到现有业务项目中。
  • 修改配置:/xxl-job/xxl-job-executor-samples/xxl-job-executor-sample-springboot/src/main/resources/application.properties
  • xxl.job.admin.addresses : 调度中心的地址,如果调度中心修改过端口,这里也要对应修改

com.xxl.job.executor.service.jobhandler.SampleXxlJob中提供了简单的定时任务实例,
为方便用户参考与快速实用,示例执行器内原生提供多个Bean模式任务Handler,可以直接配置实用,如下:

  • demoJobHandler:简单示例任务,任务内部模拟耗时任务逻辑,用户可在线体验Rolling Log等功能;
  • shardingJobHandler:分片示例任务,任务内部模拟处理分片参数,可参考熟悉分片任务;
  • httpJobHandler:通用HTTP任务Handler;业务方只需要提供HTTP链接等信息即可,不限制语言、平台。
2.4 配置定时任务
2.4.1 执行器创建

打开调度中心可视化界面,在执行器管理界面,添加新增执行器

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  • appName : 执行器的名字,可以任意填写
  • 名称:任意填写
  • 注册方式:调度中心是通过RPC的方式对执行器发起调度,所以这里需要的是执行器项目的ip:port ,注意,该端口不是执行器项目的server.port ,而是:xxl.job.executor.port 端口。你可以选择自动注册,也可以手动录入。
2.4.2 创建任务

在任务管理界面,新增任务

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  • 路由策略:有轮询,随机,故障转移等等策略,是用在集群模式下的调度方式。
  • cron : 定时任务的执行时间规则,时间表达式
  • JobHandler : 这个是要对应 “执行器项目”中 @XxlJob("demoJobHandler") 注解中的名字
  • 运行模式 :Bean ,使用内置代码方式,也可以执行在线执行代码方式
  • 报警邮件 :如果定时任务失败,会发送报警邮件到邮箱
  • 任务参数:这个参数可以传递给 @XxlJob("demoJobHandler")所在方法的参数。

创建好任务之后就可以执行了

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调度日志

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2.5 GLUE模式(Java)
2.5.1 添加任务

该模式支持在线编辑定时任务的内容,立刻执行,无需再开发工具中编辑代码,也无需重启项目。请点击任务右侧 “GLUE” 按钮,进入 “GLUE编辑器开发界面” ,见下图。“GLUE模式(Java)” 运行模式的任务默认已经初始化了示例任务代码,即打印Hello World。

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任务以源码方式维护在调度中心,支持通过Web IDE在线更新,实时编译和生效,因此不需要指定JobHandler

2.5.2 编写代码

保存之后可以在操作按钮里面去编写任务

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(“GLUE模式(Java)” 运行模式的任务实际上是一段继承自IJobHandler的Java类代码,它在执行器项目中运行,可使用@Resource/@Autowire注入执行器里中的其他服务),比如我的定时任务如下,编辑好之后点击保存

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保存好之后,启动定时任务,效果如下

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2.6 GLUE(Shell)
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三、XXL-JOB集群部署

3.1 调度中心集群
3.1.1 问题概述

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;
  • 集群机器时钟保持一致(单机集群忽视);
  • 当启动多个调度器时,执行器配置调度中心部署跟地址可以用逗号分隔。执行器将会使用该地址进行"执行器心跳注册"和"任务结果回调";为空则关闭自动注册;
  • 但是建议: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。
3.1.2 启动多个调度中心

修改调度中心端口,启动多个调度中心,我这里启动两个如

  • http://localhost:18080/xxl-job-admin/
  • http://localhost:18081/xxl-job-admin/
3.1.3 配置Nginx负载均衡

当启动多个调度器时,执行器配置调度中心部署跟地址可以用逗号分隔。执行器将会使用该地址进行“执行器心跳注册”和“任务结果回调”;为空则关闭自动注册。但是建议: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。

四、最后

xxl-job确实很强大,功能也很全,经过该文章学习相信你可以把xxl-job给用起来了,但是如果你的项目是一个小体量的单体,我不太建议使用它,Quzrtz或者SpringBoot Task就足够 ,对于xxl-job个人还是有些笨重。

转载自:分布式定时调度-xxl-job

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作者:主机优惠
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来源:TechFM
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THE END
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