幾種主流的分布式定時任務(wù)，你知道哪些？

單點定時任務(wù)

JDK原生

自從JDK1.5之后，提供了ScheduledExecutorService代替TimerTask來執(zhí)行定時任務(wù)，提供了不錯的可靠性。

public?class?SomeScheduledExecutorService?{
????public?static?void?main(String[]?args)?{
????????//?創(chuàng)建任務(wù)隊列，共?10?個線程
????????ScheduledExecutorService?scheduledExecutorService?=
????????????????Executors.newScheduledThreadPool(10);
????????//?執(zhí)行任務(wù):?1秒?后開始執(zhí)行，每?30秒?執(zhí)行一次
????????scheduledExecutorService.scheduleAtFixedRate(()?->?{
????????????System.out.println("執(zhí)行任務(wù)："?+?new?Date());
????????},?10,?30,?TimeUnit.SECONDS);
????}
}
復制代碼

Spring Task

Spring Framework自帶定時任務(wù)，提供了cron表達式來實現(xiàn)豐富定時任務(wù)配置。新手推薦使用https://cron.qqe2.com/這個網(wǎng)站來匹配你的cron表達式。

@Configuration
@EnableScheduling
public?class?SomeJob?{
????private?static?final?Logger?LOGGER?=?LoggerFactory.getLogger(SomeJob.class);

????/**
?????*?每分鐘執(zhí)行一次（例：18:01:00，18:02:00）
?????*?秒?分鐘?小時?日?月?星期?年
?????*/
????@Scheduled(cron?=?"0?0/1?*?*?*???*")
????public?void?someTask()?{
???????//...
????}
}
復制代碼

單點的定時服務(wù)在目前微服務(wù)的大環(huán)境下，應(yīng)用場景越來越局限，所以嘗鮮一下分布式定時任務(wù)吧。

關(guān)于該功能的使用，DD的Spring Boot教程中也有介紹，感興趣的小伙伴可以通過這個鏈接查看：https://blog.didispace.com/spring-boot-learning-2-7-1/

基于 Redis 實現(xiàn)

相較于之前兩種方式，這種基于Redis的實現(xiàn)可以通過多點來增加定時任務(wù)，多點消費。但是要做好防范重復消費的準備。

通過ZSet的方式

將定時任務(wù)存放到ZSet集合中，并且將過期時間存儲到ZSet的Score字段中，然后通過一個循環(huán)來判斷當前時間內(nèi)是否有需要執(zhí)行的定時任務(wù)，如果有則進行執(zhí)行。

具體實現(xiàn)代碼如下：

/**
?*?Description:?基于Redis的ZSet的定時任務(wù)?.

?*
?*?@author?mxy
?*?@Date?2020/8/25?11:54
?*/
@Configuration
@EnableScheduling
public?class?RedisJob?{
????public?static?final?String?JOB_KEY?=?"redis.job.task";
????private?static?final?Logger?LOGGER?=?LoggerFactory.getLogger(RedisJob.class);
????@Autowired?private?StringRedisTemplate?stringRedisTemplate;

????/**
?????*?添加任務(wù).
?????*
?????*?@param?task
?????*/
????public?void?addTask(String?task,?Instant?instant)?{
????????stringRedisTemplate.opsForZSet().add(JOB_KEY,?task,?instant.getEpochSecond());
????}

????/**
?????*?定時任務(wù)隊列消費
?????*?每分鐘消費一次（可以縮短間隔到1s）
?????*/
????@Scheduled(cron?=?"0?0/1?*?*?*???*")
????public?void?doDelayQueue()?{
????????long?nowSecond?=?Instant.now().getEpochSecond();
????????//?查詢當前時間的所有任務(wù)
????????Set?strings?=?stringRedisTemplate.opsForZSet().range(JOB_KEY,?0,?nowSecond);
????????for?(String?task?:?strings)?{
????????????//?開始消費?task
????????????LOGGER.info("執(zhí)行任務(wù):{}",?task);
????????}
????????//?刪除已經(jīng)執(zhí)行的任務(wù)
????????stringRedisTemplate.opsForZSet().remove(JOB_KEY,?0,?nowSecond);
????}
}
復制代碼

適用場景如下：

• 訂單下單之后15分鐘后，用戶如果沒有付錢，系統(tǒng)需要自動取消訂單。
• 紅包24小時未被查收，需要延遲執(zhí)退還業(yè)務(wù)；
• 某個活動指定在某個時間內(nèi)生效&失效；

優(yōu)勢是：

1. 省去了MySQL的查詢操作，而使用性能更高的Redis做為代替；
2. 不會因為停機等原因，遺漏要執(zhí)行的任務(wù)；

鍵空間通知的方式

我們可以通過Redis的鍵空間通知來實現(xiàn)定時任務(wù)，它的實現(xiàn)思路是給所有的定時任務(wù)設(shè)置一個過期時間，等到了過期之后，我們通過訂閱過期消息就能感知到定時任務(wù)需要被執(zhí)行了，此時我們執(zhí)行定時任務(wù)即可。

默認情況下Redis是不開啟鍵空間通知的，需要我們通過config set notify-keyspace-events Ex的命令手動開啟。

開啟之后定時任務(wù)的代碼如下:

自定義監(jiān)聽器

?/**
??*?自定義監(jiān)聽器.
??*/
public?class?KeyExpiredListener?extends?KeyExpirationEventMessageListener?{
????public?KeyExpiredListener(RedisMessageListenerContainer?listenerContainer)?{
????????super(listenerContainer);
????}

????@Override
????public?void?onMessage(Message?message,?byte[]?pattern)?{
????????//?channel
????????String?channel?=?new?String(message.getChannel(),?StandardCharsets.UTF_8);
????????//?過期的key
????????String?key?=?new?String(message.getBody(),?StandardCharsets.UTF_8);
????????//?todo?你的處理
????}
}
復制代碼

設(shè)置該監(jiān)聽器

/**
?*?Description:?通過訂閱Redis的過期通知來實現(xiàn)定時任務(wù)?.

?*
?*?@author?mxy
?*?@Date?2020/8/25?12:07
?*/
@Configuration
public?class?RedisExJob?{
????@Autowired?private?RedisConnectionFactory?redisConnectionFactory;
????@Bean
????public?RedisMessageListenerContainer?redisMessageListenerContainer()?{
????????RedisMessageListenerContainer?redisMessageListenerContainer?=?new?RedisMessageListenerContainer();
????????redisMessageListenerContainer.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
????????return?redisMessageListenerContainer;
????}

????@Bean
????public?KeyExpiredListener?keyExpiredListener()?{
????????return?new?KeyExpiredListener(this.redisMessageListenerContainer());
????}
}
復制代碼

Spring會監(jiān)聽符合以下格式的Redis消息

private?static?final?Topic?TOPIC_ALL_KEYEVENTS?=?new?PatternTopic("__keyevent@*");
復制代碼

基于Redis的定時任務(wù)能夠適用的場景也比較有限，但實現(xiàn)上相對簡單，但對于功能冪等有很大要求。從使用場景上來說，更應(yīng)該叫做延時任務(wù)。

場景舉例:

• 訂單下單之后15分鐘后，用戶如果沒有付錢，系統(tǒng)需要自動取消訂單。
• 紅包24小時未被查收，需要延遲執(zhí)退還業(yè)務(wù)；

優(yōu)劣勢是：

1. 被動觸發(fā)，對于服務(wù)的資源消耗更小；
2. Redis的Pub/Sub不可靠，沒有ACK機制等，但是一般情況可以容忍；
3. 鍵空間通知功能會耗費一些CPU

分布式定時任務(wù)

引入分布式定時任務(wù)組件or中間件

將定時任務(wù)作為單獨的服務(wù)，遏制了重復消費，獨立的服務(wù)也有利于擴展和維護。

quartz

依賴于MySQL，使用相對簡單，可多節(jié)點部署，通過競爭數(shù)據(jù)庫鎖來保證只有一個節(jié)點執(zhí)行任務(wù)。沒有圖形化管理頁面，使用相對麻煩。

elastic-job-lite

依賴于Zookeeper，通過zookeeper的注冊與發(fā)現(xiàn)，可以動態(tài)的添加服務(wù)器。

• 多種作業(yè)模式
• 失效轉(zhuǎn)移
• 運行狀態(tài)收集
• 多線程處理數(shù)據(jù)
• 冪等性
• 容錯處理
• 支持spring命名空間
• 有圖形化管理頁面

關(guān)于該框架的實用，DD在博客也連載過，通過這個鏈接可以直接看詳細教程：https://blog.didispace.com/tags/Elastic-Job/

LTS

依賴于Zookeeper，集群部署,可以動態(tài)的添加服務(wù)器。可以手動增加定時任務(wù)，啟動和暫停任務(wù)。

• 業(yè)務(wù)日志記錄器
• SPI擴展支持
• 故障轉(zhuǎn)移
• 節(jié)點監(jiān)控
• 多樣化任務(wù)執(zhí)行結(jié)果支持
• FailStore容錯
• 動態(tài)擴容
• 對spring相對友好
• 有監(jiān)控和管理圖形化界面

xxl-job

國產(chǎn)，依賴于MySQL,基于競爭數(shù)據(jù)庫鎖保證只有一個節(jié)點執(zhí)行任務(wù)，支持水平擴容。可以手動增加定時任務(wù)，啟動和暫停任務(wù)。

• 彈性擴容
• 分片廣播
• 故障轉(zhuǎn)移
• Rolling實時日志
• GLUE（支持在線編輯代碼，免發(fā)布）
• 任務(wù)進度監(jiān)控
• 任務(wù)依賴
• 數(shù)據(jù)加密
• 郵件報警
• 運行報表
• 優(yōu)雅停機
• 國際化（中文友好）

總結(jié)

微服務(wù)下，推薦使用xxl-job這一類組件服務(wù)將定時任務(wù)合理有效的管理起來。而單點的定時任務(wù)有其局限性，適用于規(guī)模較小、對未來擴展要求不高的服務(wù)。

相對而言，基于spring task的定時任務(wù)最簡單快捷，而xxl-job的難度主要體現(xiàn)在集成和調(diào)試上。無論是什么樣的定時任務(wù)，你都需要確保：

• 任務(wù)不會因為集群部署而被多次執(zhí)行。
• 任務(wù)發(fā)生異常得到有效的處理
• 任務(wù)的處理過慢導致大量積壓
• 任務(wù)應(yīng)該在預期的時間點執(zhí)行

中間件可以將服務(wù)解耦，但增加了復雜度

作者：襄垣

來源：https://juejin.cn/post/6930912870058328071

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