分布式定时调度-xxl-job

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一、定时任务概述

1.1 定时任务认识

1.1.1 什么是定时任务

定时任务是按照指定时间周期运行任务。使用场景为在某个固定时间点执行，或者周期性的去执行某个任务，比如：每天晚上24点做数据汇总，定时发送短信等。

1.1.2 常见定时任务方案

While + Sleep : 通过循环加休眠的方式定时执行
Timer和TimerTask实现：JDK自带的定时任务，可以实现简单的间隔执行任务（在指定时间点执行某一任务，也能定时的周期性执行），无法实现按日历去调度执行任务。
ScheduledExecutorService : Java并发包下，JDK1.5出现，是比较理想的定时任务实现方案。Eureka就使用的是它
QuartZ : 使用Quartz，它是一个异步任务调度框架，功能丰富，可以实现按日历调度,支持持久化。
使用Spring Task，Spring 3.0后提供Spring Task实现任务调度，支持按日历调度，相比Quartz功能稍简单，但是在开发基本够用，支持注解编程方式。
SpringBoot中的Schedule ：通过@EnableScheduling+@Scheduled最实现定时任务，底层使用的是Spring Task

1.2 分布式定时任务

1.2.1 遇到什么问题

上述的定时任务都是集中式(单体项目使用)的定时任务，在分布式中将会面临一些问题或不足

1、业务量大，单机性能瓶颈需要扩展
2、多台机器部署如何保证定时任务不重复执行
3、定时任务时间需要可调整，可以暂停
4、机器发生故障down机，定时任务依然可用，如何实现故障转移
5、定时任务，执行日志是否可监控

1.2.2 分布式定时任务xxl-job

XXL-JOB是一个分布式任务调度平台，于2015问世，其核心设计目标是开发迅速、学习简单、轻量级、易扩展。现已开放源代码并接入多家公司线上产品线，开箱即用。其具备且不止如下能力

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；
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；
调度中心HA（中心式）：调度采用中心式设计，“调度中心”基于集群Quartz实现并支持集群部署，可保证调度中心HA；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；
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；
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；
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。
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，可方面的扩展短信、钉钉等告警方式。

二、XXL-JOB初体验

2.1 官网

文档

GitHub

2.2 xxl-job架构设计

2.2.1 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。

2.2.2 架构设计图

xxl-job分为调度中心和执行器两大模块

1.调度模块（调度中心）

负责管理调度信息，按照调度配置发出调度请求，自身不承担业务代码。调度系统与任务解耦，提高了系统可用性和稳定性，同时调度系统性能不再受限于任务模块；支持可视化、简单且动态的管理调度信息，包括任务新建，更新，删除，GLUE开发和任务报警等，所有上述操作都会实时生效，同时支持监控调度结果以及执行日志，支持执行器Failover(故障转移)。

2.执行模块（执行器）

负责接收调度请求并执行任务逻辑。任务模块专注于任务的执行等操作，开发和维护更加简单和高效；接收“调度中心”的执行请求、终止请求和日志请求等。

3.调度中心高可用

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。

4.并行调度

调度采用线程池方式实现，避免单线程因阻塞而引起任务调度延迟。XXL-JOB调度模块默认采用并行机制，在多线程调度的情况下，调度模块被阻塞的几率很低，大大提高了调度系统的承载量。XXL-JOB的不同任务之间并行调度、并行执行。XXL-JOB的单个任务，针对多个执行器是并行运行的，针对单个执行器是串行执行的。同时支持任务终止。

5.执行器(任务)高可用

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”。多个执行器可以选择“路由策略”来采用轮询，随机等方式进行多机器调度。当任务”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。调度成功后，可在日志监控界面查看“调度备注”

2.3 xxl-job安装

2.3.1 下载源码

请下载项目源码并解压，使用IDEA工具导入项目，源码仓库地址，

https://github.com/xuxueli/xxl-job
http://gitee.com/xuxueli0323/xxl-job

项目代码结构如下:

doc ：文档，即SQL脚本所在目录
db : “调度数据库”建表脚本
xxl-job-admin : 调度中心项目源码
xxl-job-core : 核心模块,公共Jar依赖
xxl-job-executor-samples : 执行器，Sample示例项目（大家可以在该项目上进行开发，也可以将现有项目改造生成执行器项目）

2.3.2 导入数据库

打开项目代码，获取 “调度数据库初始化SQL脚本” 并执行即可。“调度数据库初始化SQL脚本” 位置为: /xxl-job/doc/db/tables_xxl_job.sql ，数据库名：xxl_job

xxl_job_lock：任务调度锁表；
xxl_job_group：执行器信息表，维护任务执行器信息；
xxl_job_info：调度扩展信息表：用于保存XXL-JOB调度任务的扩展信息，如任务分组、任务名、机器地址、执行器、执行入参和报警邮件等等；
xxl_job_log：调度日志表：用于保存XXL-JOB任务调度的历史信息，如调度结果、执行结果、调度入参、调度机器和执行器等等；
xxl_job_log_report：调度日志报表：用户存储XXL-JOB任务调度日志的报表，调度中心报表功能页面会用到；
xxl_job_logglue：任务GLUE日志：用于保存GLUE更新历史，用于支持GLUE的版本回溯功能；
xxl_job_registry：执行器注册表，维护在线的执行器和调度中心机器地址信息；
xxl_job_user：系统用户表；

2.3.3 启动调度中心

打开 xxl-job-admin 的配置文件，/xxl-job/xxl-job-admin/src/main/resources/application.properties 对调度中心进行配置，重要配置如下

server.port : 根据情况修改端口
spring.datasource.url ：指向刚才准备的数据库
spring.datasource.password : 记得修改成自己的数据库密码
spring.mail.username ：配置自己的邮件账号
spring.mail.password ：邮件的授权码，我下面是以qq邮箱为例

然后启动调度中心，执行 XxlJobAdminApplication#main 方法，启动之后，浏览器访问 http://localhost:18080/xxl-job-admin/jobinfo?jobGroup=2 ；注意URL中有个上下文路径。默认登录账号 “admin/123456”, 登录后运行界面如下图所示。

2.3.4 配置部署“执行器项目

“执行器”项目：xxl-job-executor-sample-springboot (提供多种版本执行器供选择，现以 springboot 版本为例，可直接使用，也可以参考其并将现有项目改造成执行器)

作用：负责接收“调度中心”的调度并执行；可直接部署执行器，也可以将执行器集成到现有业务项目中。
修改配置：/xxl-job/xxl-job-executor-samples/xxl-job-executor-sample-springboot/src/main/resources/application.properties
xxl.job.admin.addresses : 调度中心的地址，如果调度中心修改过端口，这里也要对应修改

在com.xxl.job.executor.service.jobhandler.SampleXxlJob中提供了简单的定时任务实例，
为方便用户参考与快速实用，示例执行器内原生提供多个Bean模式任务Handler，可以直接配置实用，如下：

demoJobHandler：简单示例任务，任务内部模拟耗时任务逻辑，用户可在线体验Rolling Log等功能；
shardingJobHandler：分片示例任务，任务内部模拟处理分片参数，可参考熟悉分片任务；
httpJobHandler：通用HTTP任务Handler；业务方只需要提供HTTP链接等信息即可，不限制语言、平台。

2.4 配置定时任务

2.4.1 执行器创建

打开调度中心可视化界面，在执行器管理界面，添加新增执行器

appName : 执行器的名字，可以任意填写
名称：任意填写
注册方式：调度中心是通过RPC的方式对执行器发起调度，所以这里需要的是执行器项目的ip:port ，注意，该端口不是执行器项目的server.port ，而是：xxl.job.executor.port 端口。你可以选择自动注册，也可以手动录入。

2.4.2 创建任务

在任务管理界面，新增任务

路由策略：有轮询，随机，故障转移等等策略，是用在集群模式下的调度方式。
cron : 定时任务的执行时间规则，时间表达式
JobHandler : 这个是要对应 “执行器项目”中 @XxlJob("demoJobHandler") 注解中的名字
运行模式：Bean ，使用内置代码方式，也可以执行在线执行代码方式
报警邮件：如果定时任务失败，会发送报警邮件到邮箱
任务参数：这个参数可以传递给 @XxlJob("demoJobHandler")所在方法的参数。

创建好任务之后就可以执行了

调度日志

2.5 GLUE模式(Java)

2.5.1 添加任务

该模式支持在线编辑定时任务的内容，立刻执行，无需再开发工具中编辑代码，也无需重启项目。请点击任务右侧 “GLUE” 按钮，进入 “GLUE编辑器开发界面” ，见下图。“GLUE模式(Java)” 运行模式的任务默认已经初始化了示例任务代码，即打印Hello World。

任务以源码方式维护在调度中心，支持通过Web IDE在线更新，实时编译和生效，因此不需要指定JobHandler

2.5.2 编写代码

保存之后可以在操作按钮里面去编写任务

(“GLUE模式(Java)” 运行模式的任务实际上是一段继承自IJobHandler的Java类代码，它在执行器项目中运行，可使用@Resource/@Autowire注入执行器里中的其他服务），比如我的定时任务如下，编辑好之后点击保存

保存好之后，启动定时任务，效果如下

2.6 GLUE(Shell)

三、XXL-JOB集群部署

3.1 调度中心集群

3.1.1 问题概述

调度中心支持集群部署，提升调度系统容灾和可用性。调度中心集群部署时，几点要求和建议：

DB配置保持一致；
集群机器时钟保持一致（单机集群忽视）；
当启动多个调度器时，执行器配置调度中心部署跟地址可以用逗号分隔。执行器将会使用该地址进行"执行器心跳注册"和"任务结果回调"；为空则关闭自动注册；
但是建议：推荐通过nginx为调度中心集群做负载均衡，分配域名。调度中心访问、执行器回调配置、调用API服务等操作均通过该域名进行。