分布式作业调度(定时任务)系统xxl-job快速上手及高级功能简述

柔情只为你懂 2022-11-08 14:15 66阅读 0赞

# 分布式作业调度(定时任务)系统xxl-job快速上手及高级功能简述 #

### 文章目录 ###

*  分布式作业调度(定时任务)系统xxl-job快速上手及高级功能简述
 *   *  简单介绍
     *  快速启动
     *   *  下载源码
         *  准备MySQL数据库，建库表
         *  修改配置文件
         *   *  修改为自己的数据库地址
         *  运行
         *  浏览器查看
         *  后面自己可以瞎点，熟悉基本功能，看看高级功能，最后看看源码
     *  高级功能
     *   *  多种任务路由策略
         *  执行器上报执行结果
         *  实时查看系统日志
         *  分片调度
         *  通讯
     *  整体设计
     *   *  总体架构图
         *  设计思想
         *  全异步化 & 轻量级
     *  高可用
     *   *  执行器高可用
         *  admin调度中心高可用
         *  任务处理失败高可用（故障转移）
     *  源码分析

作业调度（定时任务）系统作为一个分布式系统中的一环，xxl-job在业内也是几个比较出名的一个，所以来看看这款到底有什么优点。

## 简单介绍 ##

一款作业调度框架，包括admin调度中心和执行器，admin调度中心需要单独部署，负责进行任务管理调度以及执行统计。执行器一般是我们自己的服务，引入xxl-job的jar包，开启服务，等着被admin调度中心调用。

官网写了很多特性，直接复制过来吧，一般过一眼，然后根据自己的业务选择是否合适自己的业务

> 1、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；  
> 2、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；  
> 3、调度中心HA（中心式）：调度采用中心式设计，“调度中心”自研调度组件并支持集群部署，可保证调度中心HA；  
> 4、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；  
> 5、注册中心: 执行器会周期性自动注册任务, 调度中心将会自动发现注册的任务并触发执行。同时，也支持手动录入执行器地址；  
> 6、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；  
> 7、触发策略：提供丰富的任务触发策略，包括：Cron触发、固定间隔触发、固定延时触发、API（事件）触发、人工触发、父子任务触发；  
> 8、调度过期策略：调度中心错过调度时间的补偿处理策略，包括：忽略、立即补偿触发一次等；  
> 9、阻塞处理策略：调度过于密集执行器来不及处理时的处理策略，策略包括：单机串行（默认）、丢弃后续调度、覆盖之前调度；  
> 10、任务超时控制：支持自定义任务超时时间，任务运行超时将会主动中断任务；  
> 11、任务失败重试：支持自定义任务失败重试次数，当任务失败时将会按照预设的失败重试次数主动进行重试；其中分片任务支持分片粒度的失败重试；  
> 12、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，可方便的扩展短信、钉钉等告警方式；  
> 13、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；  
> 14、分片广播任务：执行器集群部署时，任务路由策略选择”分片广播”情况下，一次任务调度将会广播触发集群中所有执行器执行一次任务，可根据分片参数开发分片任务；  
> 15、动态分片：分片广播任务以执行器为维度进行分片，支持动态扩容执行器集群从而动态增加分片数量，协同进行业务处理；在进行大数据量业务操作时可显著提升任务处理能力和速度。  
> 16、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。  
> 17、任务进度监控：支持实时监控任务进度；  
> 18、Rolling实时日志：支持在线查看调度结果，并且支持以Rolling方式实时查看执行器输出的完整的执行日志；  
> 19、GLUE：提供Web IDE，支持在线开发任务逻辑代码，动态发布，实时编译生效，省略部署上线的过程。支持30个版本的历史版本回溯。  
> 20、脚本任务：支持以GLUE模式开发和运行脚本任务，包括Shell、Python、NodeJS、PHP、PowerShell等类型脚本;  
> 21、命令行任务：原生提供通用命令行任务Handler（Bean任务，”CommandJobHandler”）；业务方只需要提供命令行即可；  
> 22、任务依赖：支持配置子任务依赖，当父任务执行结束且执行成功后将会主动触发一次子任务的执行, 多个子任务用逗号分隔；  
> 23、一致性：“调度中心”通过DB锁保证集群分布式调度的一致性, 一次任务调度只会触发一次执行；  
> 24、自定义任务参数：支持在线配置调度任务入参，即时生效；  
> 25、调度线程池：调度系统多线程触发调度运行，确保调度精确执行，不被堵塞；  
> 26、数据加密：调度中心和执行器之间的通讯进行数据加密，提升调度信息安全性；  
> 27、邮件报警：任务失败时支持邮件报警，支持配置多邮件地址群发报警邮件；  
> 28、推送maven中央仓库: 将会把最新稳定版推送到maven中央仓库, 方便用户接入和使用;  
> 29、运行报表：支持实时查看运行数据，如任务数量、调度次数、执行器数量等；以及调度报表，如调度日期分布图，调度成功分布图等；  
> 30、全异步：任务调度流程全异步化设计实现，如异步调度、异步运行、异步回调等，有效对密集调度进行流量削峰，理论上支持任意时长任务的运行；  
> 31、跨语言：调度中心与执行器提供语言无关的 RESTful API 服务，第三方任意语言可据此对接调度中心或者实现执行器。除此之外，还提供了 “多任务模式”和“httpJobHandler”等其他跨语言方案；  
> 32、国际化：调度中心支持国际化设置，提供中文、英文两种可选语言，默认为中文；  
> 33、容器化：提供官方docker镜像，并实时更新推送dockerhub，进一步实现产品开箱即用；  
> 34、线程池隔离：调度线程池进行隔离拆分，慢任务自动降级进入”Slow”线程池，避免耗尽调度线程，提高系统稳定性；  
> 35、用户管理：支持在线管理系统用户，存在管理员、普通用户两种角色；  
> 36、权限控制：执行器维度进行权限控制，管理员拥有全量权限，普通用户需要分配执行器权限后才允许相关操作；

## 快速启动 ##

xxl-job是为数不多框架中，快速上手，能直接运行的。

### 下载源码 ###

下载源码：https://github.com/xuxueli/xxl-job/  
网络不好的同学可以使用： https://gitee.com/xuxueli0323/xxl-job

使用idea下载源码，然后切到最新的分支  
![下载xxl-job源码][xxl-job]

### 准备MySQL数据库，建库表 ###

连上自己的数据库，然后执行下sql语句

“调度数据库初始化SQL脚本” 位置为: /xxl-job/doc/db/tables\_xxl\_job.sql

### 修改配置文件 ###

#### 修改为自己的数据库地址 ####

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NtcXdhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70]

### 运行 ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NtcXdhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

### 浏览器查看 ###

输入地址： http://127.0.0.1:8080/xxl-job-admin/  
初始化账号密码： admin / 123456  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NtcXdhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

### 后面自己可以瞎点，熟悉基本功能，看看高级功能，最后看看源码 ###

## 高级功能 ##

### 多种任务路由策略 ###

第一个(FIRST)、LAST(最后一个)、轮询(ROUND)、随机(RANDOM)、CONSISTENT\_HASH(一致性 HASH)、最不经常使用(LEAST\_FREQUENTLY\_USED)、最近最久未使用(LEAST\_RECENTLY\_USED)、分片广播(SHARDING\_BROADCAST)路由策略

### 执行器上报执行结果 ###

执行器会将任务执行情况上报给admin调度中心

执行器因网络抖动回调失败或宕机等异常情况，会导致任务调度结果丢失。由于调度中心依赖执行器回调来感知调度结果，因此会导致调度日志永远处于 “运行中” 状态。

针对该问题，调度中心提供内置组件进行处理，逻辑为：调度记录停留在 “运行中” 状态超过10min，且对应执行器心跳注册失败不在线，则将本地调度主动标记失败；

### 实时查看系统日志 ###

在admin调度中心，可以查看任务执行的日志

### 分片调度 ###

admin持有所有的执行器信息，有一个总数和分片数量，可以路由到不同的机器

### 通讯 ###

使用http进行通讯。客户端使用netty开的一个服务

## 整体设计 ##

### 总体架构图 ###

反正基本有xxl-job的文章都有这图，我就放上来吧  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NtcXdhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

### 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；

### 全异步化 & 轻量级 ###

全异步化设计：XXL-JOB系统中业务逻辑在远程执行器执行，触发流程全异步化设计。相比直接在调度中心内部执行业务逻辑，极大的降低了调度线程占用时间；
    异步调度：调度中心每次任务触发时仅发送一次调度请求，该调度请求首先推送“异步调度队列”，然后异步推送给远程执行器
    异步执行：执行器会将请求存入“异步执行队列”并且立即响应调度中心，异步运行。
    轻量级设计：XXL-JOB调度中心中每个JOB逻辑非常 “轻”，在全异步化的基础上，单个JOB一次运行平均耗时基本在 “10ms” 之内（基本为一次请求的网络开销）；因此，可以保证使用有限的线程支撑大量的JOB并发运行；
    得益于上述两点优化，理论上默认配置下的调度中心，单机能够支撑 5000 任务并发运行稳定运行；

## 高可用 ##

### 执行器高可用 ###

执行器一般是自己的业务系统，保证业务系统多台进行路由即可

### admin调度中心高可用 ###

部署2台机器，前面挂一层nginx。

因为机器变多，那肯定有一个问题，如何避免job被执行2次？ 基于数据库的分布式锁，“select \* from xxl\_job\_lock where lock\_name = ‘schedule\_lock’ for update”。任务调度前需要获取锁，才能往下进行调度

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  
![xxl-job，admin调度中心高可用][xxl-job_admin]

### 任务处理失败高可用（故障转移） ###

> 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”。

> 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。

## 源码分析 ##

[分布式作业调度(定时任务)系统xxl-job快速上手及高级功能简述][xxl-job 1]

[xxl-job源码之admin调度中心的线程们][xxl-job_admin 1]

[xxl-job源码之执行器执行任务的核心流程][xxl-job 2]

[xxl-job]: /images/20221023/93ace4c5a69a4172bc04e15e1d643cd9.png
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