分布式任务调度框架xxl-Job

分布式任务调度框架

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学习为主

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分布式调度平台大多殊途同归。
关于xxl-JOB

一、概念

XXL-JOB是一个轻量级分布式任务调度平台，主打特点是平台化，易部署，开发迅速、学习简单、轻量级、易扩展，代码仍在持续更新中。本身是任务调度控制台，不承担业务逻辑，我们常常拿这个当作定时任务，一些特性什么这里就不过多介绍了。重点是大体的流程和原理。

二、架构图

xxl-job其实也是在quartz的基础上实现的，但是修改了任务调度的模式，并且任务调度采用注册和RPC调用方式来实现。
2.1.0版本前核心调度模块都是基于quartz框架，2.1.0版本开始自研调度组件，移除quartz依赖 ，使用时间轮调度。
(RPC的底层变化， 2.0.1 使用的是Jetty服务的RPC, 2.0.2 使用的Nettty服务的RPC)

三、任务调度的流程

1：XXL-Jobadmin平台创建执行器（Job实际执行地址）
2：XXL-Jobadmin平台新建任务，填写对应的执行器
3：Job服务器代码中，使用JobHandler表示该类为Job执行方法
4：当任务执行的时候，会现在XXL-Jobadmin调度平台先执行一次，获取任务中的执行器，然后去对应的执行器地址服务器，执行对应的任务
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；

定时触发任务是如何实现的？：使用时间轮实现

xxl_job_info表是记录定时任务的db表，里面有个trigger_next_time（Long）字段，表示下一次触发的时间点任务时间被修改 / 每一次任务触发后，可以根据cronb表达式计算下一次触发时间戳：

Date nextValidTime = new CronExpression(jobInfo.getJobCron()).getNextValidTimeAfter(new Date())）

更新trigger_next_time字段

定时执行任务逻辑:

• 定时任务scheduleThread：不断从db把5秒内要执行的任务读出，立即触发 / 放到时间轮等待触发，并更新trigger_next_time
• 获取当前时间now
• 轮询db，找出trigger_next_time在距now 5秒内的任务

3.1 对到达now时间后的任务（超出now 5秒外)

​ (1) 直接跳过不执行；
​ (2) 重置trigger_next_time

3.2 对到达now时间后的任务（超出now 5秒内）

​ (1) 开线程执行触发逻辑;
​ (2) 若任务下一次触发时间是在5秒内，则放到时间轮内(Map<Integer, List>秒数(1-60) => 任务id列表）；
​ (3) 重置trigger_next_time

3.3 对未到达now时间的任务

​ (1)直接放到时间轮内;
​ (2)重置trigger_next_time

• 定时任务ringThread：时间轮实现到点触发任务

4.1 时间轮数据结构：Map<Integer, List> key是秒数(1-60) ，value是任务id列表

• 获取当前时间秒数
• 从时间轮内移出当前秒数前2个秒数（避免处理耗时太长，跨过刻度，向前校验一个刻度）的任务列表id，一一触发任务；

如何避免集群中的多个服务器同时调度任务？

当xxl-job应用本身集群部署（实现高可用HA）时，如何避免集群中的多个服务器同时调度任务？
通过mysql悲观锁实现分布式锁（for update语句）

• setAutoCommit(false)关闭隐式自动提交事务，启动事务
• select lock for update（显式排他锁，其他事务无法进入&无法实现for update）
• 读db任务信息 -> 拉任务到内存时间轮 -> 更新db任务信息
• commit提交事务，同时会释放for update的排他锁（悲观锁）

任务执行器注册中心是如何实现的？

使用db表xxl_job_group记录下执行器的信息：

执行器AppName、执行器名称title、执行器地址列表address_list(多地址逗号分隔)

如何实现任务执行器的路由？

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；

• 第一个、最后一个、轮询、随机：都是简单读address_list即可
• 一致性HASH：TreeSet实现一致性hash算法
• 最不经常使用、最近最久未使用：HashMap、LinkedHashMap
• 故障转移：遍历address_list获取address时，逐个检查该address的心跳（请求返回状态）；只有心跳正常的address才返回使用
• 忙碌转移：遍历address_list获取address时，逐个检查该address是否忙碌（请求返回状态）；只有状态为idle的address才返回使用

如何实现任务分片、并行执行？

• 拉出任务的执行机器列表，逐个设置index / total，把index / total分发到任务执行器
• 任务执行器可根据index / total参数开发分片任务

学习1：https://www.kuaiyong.icu/xxl_job%e5%ae%9a%e6%97%b6%e4%bb%bb%e5%8a%a1%e7%ae%a1%e7%90%86%e5%b9%b3%e5%8f%b0/

学习2：https://blog.csdn.net/weixin_40816738/article/details/123720235