1 发展历程
1.1 Linux命令-CronJob
只能控制单台机器
1.2 任务调度-Quartz
单任务极致控制
1.3 分布式定时任务
1.3.1 定时任务
系统为了自动完成特定任务,实时、延时、周期性完成任务调度的过程
1.3.2 分布式定时任务
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
1.3.3 触发时机分类
- 定时任务:特定时间触发
- 延时任务:延时触发,比如10s后执行
- 周期任务:固定周期时间或固定频率周期调度触发
1.3.4 分布式定时任务优点
- 平台化管理
- 分布式部署
- 支持海量数据
1.4 执行方式
- 单机任务:随机触发一台机器执行任务
- 广播任务:广播到所有机器上执行同一个任务
- 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
- MapReduce任务:在Map任务的基础上,可以对任务汇总
2 实现原理
2.1 核心架构
- 触发器:解析任务,生成触发事件
- 调度器:分配任务,管理任务生命周期
- 执行器:获取执行任务单元,执行任务逻辑
- 控制台:提供任务管理和干预的功能
2.1.1 数据流
2.1.2 功能架构
2.2 控制台
2.2.1 基本概念
- 任务:任务元数据
- 任务实例:任务运行的实例
- 任务结果:任务实例运行的结果
- 任务历史: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
每次执行任务都会产生一个任务实例,任务实例执行的结果可能会失败,所以会有n个任务结果。
2.2.2 任务元数据
用户对任务属性定义,包括任务类型调度时机、执行行为等。
2.2.3 任务实例
是一个确定的Job的一次运行实例
2.3 触发器
2.3.1 核心职责
给定一系列任务,解析它们的触发规则,在规定的时间点触发任务的调度。
需支持大量任务、需支持秒级调度
2.3.2 方案1
定期扫描+延时消息
2.3.3 方案2-时间轮
时间轮是一种高效利用线程资源进行批量化调度的一种调度模型。时间轮是一个存储环形队列,底层采用数组实现,数组中的每个元素可以存放一个定时任务列表。
2.3.4 高可用
存储上做资源隔离,运行时分开执行,部署时采用多机房。
多触发器可以用分布式锁(Redis锁、zookeeper锁)保障业务不会混乱。
2.4 调度器
2.4.1 节点选择
- 随机节点执行:选择集群中一个可用的执行节点执行调度任务
- 广播执行:在集群中所有的执行节点分发调度任务并执行。
- 分片执行:按照用户自定义分片逻辑进行拆分,分发到集群中不同结点并行执行,提升资源利用效率
2.4.2 任务分片
通过任务分片来提高任务执行的效率和资源的利用率
2.4.3 任务编排
使用有向无环图DAG进行可视化任务编排
2.4.4 故障转移
确保部分执行单元任务失败时,任务最终成功
2.4.5 高可用
调度器可以集群部署,做到完全的无状态,靠消息队列的重试机制保障任务一定会被调度。
2.5 执行器
基于注册中心,可以做到执行器的弹性扩缩容
状态上报≈心跳检测