基本介紹

• 同一服務(wù)多個實例的任務(wù)存在互斥時，需要統(tǒng)一協(xié)調(diào)

• 定時任務(wù)的執(zhí)行需要支持高可用、監(jiān)控運維、故障告警

• 需要統(tǒng)一管理和追蹤各個服務(wù)節(jié)點定時任務(wù)的運行情況，以及任務(wù)屬性信息，例如任務(wù)所屬服務(wù)、所屬責任人

功能特性

• 簡單靈活
  提供Web頁面對任務(wù)進行管理，管理系統(tǒng)支持用戶管理、權(quán)限控制；
  支持容器部署；支持通過通用HTTP提供跨平臺任務(wù)調(diào)度；
  
  
• 豐富的任務(wù)管理功能
  支持頁面對任務(wù)CRUD操作；
  支持在頁面編寫腳本任務(wù)、命令行任務(wù)、Java代碼任務(wù)并執(zhí)行；
  支持任務(wù)級聯(lián)編排，父任務(wù)執(zhí)行結(jié)束后觸發(fā)子任務(wù)執(zhí)行；
  支持設(shè)置任務(wù)優(yōu)先級；
  支持設(shè)置指定任務(wù)執(zhí)行節(jié)點路由策略，包括輪詢、隨機、廣播、故障轉(zhuǎn)移、忙碌轉(zhuǎn)移等；
  支持Cron方式、任務(wù)依賴、調(diào)度中心API接口方式觸發(fā)任務(wù)執(zhí)行
  
  
• 高性能
  調(diào)度中心基于線程池多線程觸發(fā)調(diào)度任務(wù)，快任務(wù)、慢任務(wù)基于線程池隔離調(diào)度，提供系統(tǒng)性能和穩(wěn)定性；
  任務(wù)調(diào)度流程全異步化設(shè)計實現(xiàn)，如異步調(diào)度、異步運行、異步回調(diào)等，有效對密集調(diào)度進行流量削峰；
  
  
• 高可用
  任務(wù)調(diào)度中心、任務(wù)執(zhí)行節(jié)點均 集群部署，支持動態(tài)擴展、故障轉(zhuǎn)移
  支持任務(wù)配置路由故障轉(zhuǎn)移策略，執(zhí)行器節(jié)點不可用是自動轉(zhuǎn)移到其他節(jié)點執(zhí)行 支持任務(wù)超時控制、失敗重試配置 支持任務(wù)處理阻塞策略：調(diào)度當任務(wù)執(zhí)行節(jié)點忙碌時來不及執(zhí)行任務(wù)的處理策略，包括：串行、拋棄、覆蓋策略
• 易于監(jiān)控運維
  支持設(shè)置任務(wù)失敗郵件告警，預留接口支持短信、釘釘告警；
  支持實時查看任務(wù)執(zhí)行運行數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖表、任務(wù)進度監(jiān)控數(shù)據(jù)、任務(wù)完整執(zhí)行日志；

系統(tǒng)設(shè)計

1 設(shè)計思路

2 系統(tǒng)組成

• 調(diào)度模塊（調(diào)度中心）：負責管理調(diào)度信息，按照調(diào)度配置發(fā)出調(diào)度請求，自身不承擔業(yè)務(wù)代碼。調(diào)度系統(tǒng)與任務(wù)解耦，提高了系統(tǒng)可用性和穩(wěn)定性，同時調(diào)度系統(tǒng)性能不再受限于任務(wù)模塊；支持可視化、簡單且動態(tài)的管理調(diào)度信息，包括任務(wù)新建，更新，刪除，任務(wù)報警等，所有上述操作都會實時生效，同時支持監(jiān)控調(diào)度結(jié)果以及執(zhí)行日志，支持執(zhí)行器Failover

  
  

• 執(zhí)行模塊（執(zhí)行器）：負責接收調(diào)度請求并執(zhí)行任務(wù)邏輯。任務(wù)模塊專注于任務(wù)的執(zhí)行等操作，開發(fā)和維護更加簡單和高效；接收“調(diào)度中心”的執(zhí)行請求、終止請求和日志請求等

3 工作原理

• 任務(wù)執(zhí)行器根據(jù)配置的調(diào)度中心的地址，自動注冊到調(diào)度中心
• 達到任務(wù)觸發(fā)條件，調(diào)度中心下發(fā)任務(wù)
• 執(zhí)行器基于線程池執(zhí)行任務(wù)，并把執(zhí)行結(jié)果放入內(nèi)存隊列中、把執(zhí)行日志寫入日志文件中
• 執(zhí)行器的回調(diào)線程消費內(nèi)存隊列中的執(zhí)行結(jié)果，主動上報給調(diào)度中心
• 當用戶在調(diào)度中心查看任務(wù)日志，調(diào)度中心請求任務(wù)執(zhí)行器，任務(wù)執(zhí)行器讀取任務(wù)日志文件并返回日志詳情

4 HA設(shè)計

4.1 調(diào)度中心高可用

Connection conn = XxlJobAdminConfig.getAdminConfig().getDataSource().getConnection();

connAutoCommit = conn.getAutoCommit();

conn.setAutoCommit(false);

preparedStatement = conn.prepareStatement(  "select * from xxl_job_lock where lock_name = 'schedule_lock' for update" );

preparedStatement.execute();


# 觸發(fā)任務(wù)調(diào)度


# 事務(wù)提交

 conn.commit();

4.2 任務(wù)調(diào)度高可用

• 路由策略
  ?調(diào)度中心基于路由策略路由選擇一個執(zhí)行器節(jié)點執(zhí)行任務(wù)，XXL-JOB提供了如下路由策略保證任務(wù)調(diào)度高可用：
  忙碌轉(zhuǎn)移策略：下發(fā)任務(wù)前向執(zhí)行器節(jié)點發(fā)起rpc心跳請求查詢是否忙碌，如果執(zhí)行器節(jié)點返回忙碌則轉(zhuǎn)移到其他執(zhí)行器節(jié)點執(zhí)行(參考 com.xxl.job.admin.core.route.strategy.ExecutorRouteBusyover）
  故障轉(zhuǎn)移策略：下發(fā)任務(wù)前向執(zhí)行器節(jié)點發(fā)起rpc心跳請求查詢是否在線，如果執(zhí)行器節(jié)點沒返回或者返回不可用則轉(zhuǎn)移到其他執(zhí)行器節(jié)點執(zhí)行 （參考com.xxl.job.admin.core.route.strategy.ExecutorRouteFailover）
• 阻塞處理策略
  
  ?當執(zhí)行器節(jié)點存在多個相同任務(wù)id的任務(wù)未執(zhí)行完成，則需要基于阻塞策略對任務(wù)進行取舍：
  串行策略：默認策略，任務(wù)進行排隊、丟棄舊任務(wù)策略、丟棄新任務(wù)策略(參考：com.xxl.job.core.biz.impl.ExecutorBizImpl#run)

同類框架比較

使用

1 快速上手

2 注意事項

• 1 時鐘同步問題?
  調(diào)度中心和任務(wù)執(zhí)行器需要時間同步，同步時間誤差需要在3分鐘內(nèi)，否則拋出異常 參考：com.xxl.rpc.remoting.provider.XxlRpcProviderFactory#invokeService

if (System.currentTimeMillis() - xxlRpcRequest.getCreateMillisTime() > 3*60*1000) {

    xxlRpcResponse.setErrorMsg("The timestamp difference between admin and executor exceeds the limit.");

    return xxlRpcResponse;
}

• 2 時區(qū)問題
  任務(wù)由調(diào)度中心觸發(fā)，按照在調(diào)度中心設(shè)置任務(wù)的cron表達式觸發(fā)時，需要注意部署調(diào)度中心的機器所在的時區(qū)，按照該時區(qū)定制化cron表達式
  

  
  

• 3 任務(wù)執(zhí)行中服務(wù)宕掉問題
  調(diào)度中心完成任務(wù)下發(fā)，執(zhí)行器在執(zhí)行任務(wù)的過程中，如果執(zhí)行器突然服務(wù)宕掉，會導致任務(wù)的執(zhí)行問題在調(diào)度中心是執(zhí)行中，調(diào)度中心并不會發(fā)起失敗重試。即使任務(wù)設(shè)置了超時時間，執(zhí)行器宕掉導致導致任務(wù)長時間未執(zhí)行完成，調(diào)度中心界面也不會看到任務(wù)超時，因為任務(wù)超時是由執(zhí)行器檢測的并上報給調(diào)度中心的

• 4 優(yōu)雅停機問題
  執(zhí)行器執(zhí)行任務(wù)基于線程池異步執(zhí)行，當需要重啟時需要注意線程池中還有未執(zhí)行完成任務(wù)的問題，需要優(yōu)雅停機，可以直接基于XxlJobExecutor.destroy()優(yōu)雅停機，注意該方法在v2.0.2之前的版本存在bug導致無法優(yōu)雅停機，v2.0.2及之后的版本才修復(參考：https://github.com/xuxueli/xxl-job/issues/727)

  
  

• 5 失敗重試問題
  當執(zhí)行器節(jié)點部分服務(wù)不可用，例如節(jié)點磁盤損壞，但在調(diào)度中心仍然處于在線時，調(diào)度中心仍可能基于路由策略(包括故障轉(zhuǎn)移策略)路由到該未下線的節(jié)點，并不斷重試，不斷失敗，導致重試次數(shù)耗盡。所以路由策略盡量不要采用固定化策略(例如固定第一個、固定最后一個策略)

總結(jié)

XXL-JOB上手還是比較簡單，項目源碼還是比較整潔，容易讀懂，學習之后可以更加深入理解分布式系統(tǒng)設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)通信、多線程協(xié)同處理等知識點，推薦閱讀

參考

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