分布式定时任务那些事儿|青训营笔记

简介: 所有需要定时、延时、周期性执行任务的业务场景,都可以考虑使用分布式定时任务,这篇笔记大致介绍了一下分布式定时任务的概念及应用场景。

课程资料

课程视频:https://live.juejin.cn/4354/yc_distributed

课程PPT:https://bytedance.feishu.cn/file/boxcnxSIthZayPmlXZWdYx845qg

课程导学:https://juejin.cn/post/7100051825939709983#heading-13

课后作业:https://juejin.cn/post/7101485802139418632/

一、前言

image-20220602125330005

以集福开奖为例,后端如何设计最终开奖环节的技术方案?

自动化 + 定时执行 + 海量数据 + 高效稳定 == 分布式定时任务

二、概述

2.1 发展历程

  • Windows运行批处理文件
  • Windows任务计划程序
  • Linux命令—CronJob
  • 应用程序编码层—单机定时任务(Timer—JavaTicker—GoScheduledExecutorService—线程池技术)
  • 任务调度—Quartz(单任务极致控制、没有负载均衡机制)
  • 分布式定时任务(平台化管理、分布式部署、支持海量数据)

2.2 分布式定时任务概述

定时任务是指系统为自动完成特定任务,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、可靠性差的定时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的管理方式。

2.3 分布式定时任务特点

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

2.4 分布式定时任务执行方式

  • 单机任务:随机触发一台机器执行任务,适用于计算量小、并发低的任务
  • 广播任务:广播到所有机器上执行同一个任务,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,且需要对子任务结果做汇总的任务

image-20220602131513322

2.5 业内定时任务框架

image-20220602131547723

三、实现原理

3.1 核心架构

image-20220602132017943

分布式定时任务核心要解决触发、调度、执行三个关键问题。

  • 触发器:Trigger,解析任务,生成触发事件
  • 调度器:Scheduler,分配任务,管理任务生命周期
  • 执行器:Executor,获取执行任务单元,执行任务逻辑

3.2 控制台

image-20220602132918303

  • 任务:Job,任务元数据
  • 任务实例:JobInstance,周期任务会生成多个任务实例
  • 任务结果:JobResult,任务实例运行的结果
  • 任务历史:JobHistory,用户可以修改任务信息,任务实例对应的任务元数据可以不同,因而使用任务历史存储

3.3 触发器

给定一些列任务,解析它们的触发规则,在规定的时间点触发任务的调度,下面是一些触发器设计方案:

image-20220602133609925

不同业务之间,任务的调度相互影响怎么办?负责扫描和触发的机器挂了怎么办?

  • 存储上:不同国别、业务做资源隔离
  • 运行上:不同国别、业务分开执行
  • 部署时:采用多机房集群化部署,避免单点故障,通过数据库锁或分布式锁保证任务只被触发一次

3.4 调度器

根据调度的资源来源可以分为两种方案:

  • 业务系统提供资源(阿里、美团、字节)

    • 优点:任务执行逻辑与业务系统共用一份资源,利用率高
    • 缺点:更容易发生定时任务脚本影响在线业务的事故;不能由定时任务平台控制扩缩容
  • 定时任务平台提供机器资源(字节)

    • 优点:任务执行逻辑与业务系统提供的在线服务隔离,避免相互影响,可以优化扩缩容
    • 缺点:消耗更多机器资源;需要额外为定时任务平台申请接口调用权限,而不能直接继承业务系统的权限

资源调度—节点选择:

  • 随机节点执行:选择集群中的一个可用的执行节点执行调度任务。适用场景:定时对账
  • 广播执行:在集群中所有的执行节点分发调度任务并执行。适用场景:批量运维
  • 分片执行:按照用户自定义的分片逻辑进行拆分,分发到集群中不同节点并执行,提升资源利用效率。适用场景:海量日志统计

image-20220602140150288

  • 故障转移:分片任务基于一致性Hash策略分发任务,当某个执行器异常时,调度器会将任务分发到其他执行器。
  • 高可用:调度器可以集群部署,做到完全无状态,靠消息队列的重试机制保障任务一定会被调度。

image-20220602140441979

3.5 执行器

image-20220602140809574

基于注册中心,可以做到执行器的弹性扩缩容。

四、业务应用

所有需要定时、延时、周期性执行任务的业务场景,都可以考虑使用分布式定时任务

  • 电商:订单30分钟未支付自动关闭订单、定时给商家、达人发消息、优惠券
  • 互动:支付宝集五福、字节春节集卡分红包
  • 游戏:活动结束后批量补发用户未领取的奖励、定期更新游戏内的榜单

image-20220602141240886

五、总结

image-20220602140952231

相关文章
|
2月前
|
消息中间件 安全 Java
一起来探究@Schedule定时任务在分布式产生的问题
一起来探究@Schedule定时任务在分布式产生的问题
240 0
|
2月前
|
运维 监控
分布式运维监控平台WGCLOUD 之 【常用命令笔记】
WGCLOUD 在 v3.4.9版本 新增了一个模块【常用命令笔记】
|
3月前
|
NoSQL Java 数据库连接
分布式系列教程(46) -分布式定时任务锁(ShedLock实现)
分布式系列教程(46) -分布式定时任务锁(ShedLock实现)
65 0
值得一看!阿里又杀疯了开源内部“M9”级别全彩版分布式实战笔记
系统架构大致经历了单体应用架构→垂直应用架构→分布式架构→SOA架构→微服务架构的演变
|
4月前
|
存储 Java 关系型数据库
ShedLock的4种使用方式(分布式定时任务锁)
ShedLock的4种使用方式(分布式定时任务锁)
47 0
|
4月前
|
缓存 算法 架构师
阿里P9架构师终于把毕生心血而成的分布式高可用算法笔记开源了
说在前面的话 分布式系统无处不在。 一台计算机内部多个互联的处理器组成了一个分布式系统,它们通过“一致性缓存”算法使每个处理器核心看到相同的数据。近三十年来,随着互联网的发展,越来越多的互联网后台系统采用计算机集群的方式来应对海量请求和数据的需求,这个计算机集群也是分布式系统。 为了简化分布式系统的开发,出现了很多为开发者提供分布式框架的开源项目,例如Apache基金会旗下的ZooKeeper项目就是一个应用广泛的分布式框架。 同时,国内也有很多关于如何使用这些分布式框架来搭建应用的书籍,它们极大地推动了分布式系统在国内的应用。我们不仅要知道如何使用这些现成的分布式框架来搭建应用,而且应
|
5月前
|
缓存 Linux 调度
分布式定时任务
分布式定时任务
分布式定时任务
GitHub上疯传数万次的蚂蚁内部绝密分布式高可用算法笔记太香了
GitHub上疯传数万次的蚂蚁内部绝密分布式高可用算法笔记太香了!! 这份笔记包含10章的内容,每一章都分为若干小节,每个小节里面都包含更多细节化的内容。
|
6月前
|
存储 Java 关系型数据库
分布式定时任务框架Quartz总结和实践(2)—持久化到Mysql数据库
本文主要介绍分布式定时任务框架Quartz集成SpringBoot持久化数据到Mysql数据库的操作,上一篇文章使用Quartz创建定时任务都是保存在内存中,如果服务重启定时任务就会失效,所以Quartz官方也提供将定时任务等信息持久化到Mysql数据库的功能,本文主要实现这种Quartz的这种使用方式。
290 0
分布式定时任务框架Quartz总结和实践(2)—持久化到Mysql数据库
|
6月前
|
SQL 监控 Java
分布式定时任务
在平时的业务场景中,经常有一些场景需要使用定时任务。
207 0

相关产品

  • 云迁移中心