分布式任务调度组件XXL-JOB基础知识

分布式任务调度组件XXL-JOB基础知识

概述

什么是任务调度

​ 任务调度是为了自动完成特定任务,在约定的特定时刻去执行任务的过程,比如下面的业务场景:

  • 某电商平台需要每天上午10点,下午3点,晚上8点发放一批优惠券
  • 某财务系统需要在每天凌晨0:10分结算前一天的财务数据,统计汇总

为什么需要分布式调度

​ 使用Spring中提供的注解@Scheduled,也能实现调度的功能。比如下面这个示例,在业务类中方法中贴上这个注解,然后在启动类上贴上@EnableScheduling注解即可。

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@Scheduled(cron = "0/20 * * * * ? ")
public void doWork(){
//doSomething
}

​ Spring给我们提供的这个注解可以完成任务调度的功能,但是还存在以下问题:

  1. 非高可用:单机版的定式任务调度只能在一台机器上运行,如果程序或者系统出现异常就会导致功能不可用。
  2. 需防止重复执行: 在单机模式下,Spring定时任务是没什么问题的。但当我们部署了一个服务的多个实例,那么这些实例都将执行定时任务的逻辑,若不进行额外的控制逻辑,将导致任务被重复执行,所以一般情况下,如果使用Spring 定时任务,还需配合抢占分布式锁,使得任务只被执行一遍。
  3. 单机处理极限:Spring 定时任务最终只能由一台机器执行,如果计算量较大,即使采用多线程并行处理,但是由于单机能力毕竟有限(主要是CPU、内存和磁盘),始终会有单机处理不过来的情况。

XXL-JOB介绍

​ XXL-JOB:是大众点评的轻量级分布式任务调度平台,其核心设计目标是开发迅速、学习简单、轻量级、易扩展。大众点评系统通过XXL-JOB已调度约100万次,表现优异。目前已有多家公司接入XXL-JOB,包括比较知名的京东,360金融 (360),联想集团 (联想),易信 (网易),途虎养车(●ˇ∀ˇ●)等等。

​ XXL-JOB版本3.x开始要求Jdk17;版本2.x及以下支持Jdk1.8。

官网地址

系统架构图

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​ XXL-JOB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。

  • 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。

  • 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。

快速入门

下载源码

​ 源码下载地址:

初始化数据库

​ 下载项目源码并解压,获取数据库初始化SQL脚本并执行,位置为:

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/xxl-job/doc/db/tables_xxl_job.sql

​ 数据库表说明如下:

  • 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;

调度中心支持集群部署,集群情况下各节点务必连接同一个mysql实例。如果mysql做主从,调度中心集群节点务必强制走主库

源码导入

​ 将源码导入IDE,源码结构如下:

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配置部署调度中心

调度中心配置

​ 修改xxl-job-admin项目的配置文件application.properties,把数据库账号密码配置上

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### web
server.port=8080
server.servlet.context-path=/xxl-job-admin

### mybatis
mybatis.mapper-locations=classpath:/mybatis-mapper/*Mapper.xml
#mybatis.type-aliases-package=com.xxl.job.admin.core.model

### 调度中心JDBC链接
spring.datasource.url=jdbc:mysql://192.168.74.101:3306/xxl_job?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&autoReconnect=true&serverTimezone=Asia/Shanghai
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password='your password'
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver

### datasource-pool
spring.datasource.type=com.zaxxer.hikari.HikariDataSource
spring.datasource.hikari.minimum-idle=10
spring.datasource.hikari.maximum-pool-size=30
spring.datasource.hikari.auto-commit=true
spring.datasource.hikari.idle-timeout=30000
spring.datasource.hikari.pool-name=HikariCP
spring.datasource.hikari.max-lifetime=900000
spring.datasource.hikari.connection-timeout=10000
spring.datasource.hikari.connection-test-query=SELECT 1
spring.datasource.hikari.validation-timeout=1000

### 报警邮箱
spring.mail.host=smtp.qq.com
spring.mail.port=25
spring.mail.username=xxx@qq.com
spring.mail.from=xxx@qq.com
spring.mail.password=xxx
spring.mail.properties.mail.smtp.auth=true
spring.mail.properties.mail.smtp.starttls.enable=true
spring.mail.properties.mail.smtp.starttls.required=true
spring.mail.properties.mail.smtp.socketFactory.class=javax.net.ssl.SSLSocketFactory

### 调度中心通讯TOKEN [选填]:非空时启用;
xxl.job.accessToken=default_token

### 调度中心国际化配置 [必填]: 默认为 "zh_CN"/中文简体, 可选范围为 "zh_CN"/中文简体, "zh_TC"/中文繁体 and "en"/英文;
xxl.job.i18n=zh_CN

## 调度线程池最大线程配置【必填】
xxl.job.triggerpool.fast.max=200
xxl.job.triggerpool.slow.max=100

### 调度中心日志表数据保存天数 [必填]:过期日志自动清理;限制大于等于7时生效,否则, 如-1,关闭自动清理功能;
xxl.job.logretentiondays=30

部署

​ 运行XxlJobAdminApplication程序即可.

​ 调度中心访问地址: http://localhost:8080/xxl-job-admin

​ 默认登录账号 “admin/123456”, 登录后运行界面如下图所示。

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配置部署执行器(我们自己的项目)

  1. 添加Maven依赖

    创建SpringBoot项目并且添加如下依赖:

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    <dependency>
    <groupId>com.xuxueli</groupId>
    <artifactId>xxl-job-core</artifactId>
    <version>2.3.1</version>
    </dependency>
  2. 配置文件

    在配置文件中添加如下配置:

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    ### 调度中心部署根地址 [选填]:如调度中心集群部署存在多个地址则用逗号分隔。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;
    xxl.job.admin.addresses=http://127.0.0.1:8080/xxl-job-admin
    ### 执行器通讯TOKEN [选填]:非空时启用;
    xxl.job.accessToken=default_token
    ### 调度中心通讯超时时间[选填],单位秒;默认3s;
    xxl.job.admin.timeout=3
    ### 执行器AppName [选填]:执行器心跳注册分组依据;为空则关闭自动注册
    xxl.job.executor.appname=xxl-job-executor-sample
    ### 执行器注册 [选填]:优先使用该配置作为注册地址,为空时使用内嵌服务 ”IP:PORT“ 作为注册地址。从而更灵活的支持容器类型执行器动态IP和动态映射端口问题。
    xxl.job.executor.address=
    ### 执行器IP [选填]:默认为空表示自动获取IP,多网卡时可手动设置指定IP,该IP不会绑定Host仅作为通讯实用;地址信息用于 "执行器注册" 和 "调度中心请求并触发任务";
    xxl.job.executor.ip=127.0.0.1
    ### 执行器端口号 [选填]:小于等于0则自动获取;默认端口为9999,单机部署多个执行器时,注意要配置不同执行器端口,该端口用来与调度中心通信
    xxl.job.executor.port=9999
    ### 执行器运行日志文件存储磁盘路径 [选填] :需要对该路径拥有读写权限;为空则使用默认路径;
    xxl.job.executor.logpath=/data/applogs/xxl-job/jobhandler
    ### 执行器日志文件保存天数 [选填] : 过期日志自动清理, 限制值大于等于3时生效; 否则, 如-1, 关闭自动清理功能;
    xxl.job.executor.logretentiondays=30
  3. 配置执行器

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    @Configuration
    public class XxlJobConfig {
    @Value("${xxl.job.admin.addresses}")
    private String adminAddresses;
    @Value("${xxl.job.accessToken}")
    private String accessToken;
    @Value("${xxl.job.executor.appname}")
    private String appname;
    @Value("${xxl.job.executor.address}")
    private String address;
    @Value("${xxl.job.executor.ip}")
    private String ip;
    @Value("${xxl.job.executor.port}")
    private int port;
    @Value("${xxl.job.executor.logpath}")
    private String logPath;
    @Value("${xxl.job.executor.logretentiondays}")
    private int logRetentionDays;

    @Bean
    public XxlJobSpringExecutor xxlJobExecutor() {
    XxlJobSpringExecutor xxlJobSpringExecutor = new XxlJobSpringExecutor();
    xxlJobSpringExecutor.setAdminAddresses(adminAddresses);
    xxlJobSpringExecutor.setAppname(appname);
    xxlJobSpringExecutor.setAddress(address);
    xxlJobSpringExecutor.setIp(ip);
    xxlJobSpringExecutor.setPort(port);
    xxlJobSpringExecutor.setAccessToken(accessToken);
    xxlJobSpringExecutor.setLogPath(logPath);
    xxlJobSpringExecutor.setLogRetentionDays(logRetentionDays);
    return xxlJobSpringExecutor;
    }
    }
  4. 添加任务处理类(JobHandler)

    添加任务处理类,交给Spring容器管理,在处理方法上贴上@XxlJob注解

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    @Component
    public class SimpleXxlJob {
    @XxlJob("demoJobHandler")
    public void demoJobHandler() throws Exception {
    System.out.println("执行定时任务,执行时间:"+new Date());
    }
    }

HelloWorld

​ 登录调度中心,在任务管理中新增任务,配置内容如下:

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​ 接着启动定时调度任务。

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​ 在调度中心的调度日志中就可以看到,任务的执行结果。同时在我们项目的控制台也能看到相应日志。

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GLUE模式(Java)

​ 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。 “GLUE模式(Java)” 运行模式的任务实际上是一段继承自IJobHandler的Java代码,它在执行器项目中运行,可使用@Resource/@Autowire注入其他Bean。

​ 添加Service

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@Service
public class HelloService {
public void methodA(){
System.out.println("执行MethodA的方法");
}
public void methodB(){
System.out.println("执行MethodB的方法");
}
}

​ 添加任务配置

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​ 通过GLUE IDE在线编辑代码。

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​ 编写内容如下:

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public class DemoGlueJobHandler extends IJobHandler {
@Autowired
private HelloService helloService;
@Override
public void execute() throws Exception {
helloService.methodA();
}
}

​ 启动任务即可。

执行器集群模式

​ 我们的项目部署多个实例后,就构成了执行器集群,每个执行器都应当承担任务的执行,从而实现负载均衡。

​ XXL-JOB为任务调度提供了丰富的路由策略,包括:

  • FIRST(第一个):固定选择第一个机器

  • LAST(最后一个):固定选择最后一个机器

  • ROUND(轮询):依次的选择在线的机器发起调度

  • RANDOM(随机):随机选择在线的机器

  • CONSISTENT_HASH(一致性HASH) :每个任务按照Hash算法固定选择某一台机器,且所有任务均匀散列在不同机器上。

  • LEAST_FREQUENTLY_USED(最不经常使用):使用频率最低的机器优先被选举

  • LEAST_RECENTLY_USED(最近最久未使用):最久未使用的机器优先被选举

  • FAILOVER(故障转移):按照顺序依次进行心跳检测,第一个心跳检测成功的机器选定为目标执行器并发起调度

  • BUSYOVER(忙碌转移):按照顺序依次进行空闲检测,第一个空闲检测成功的机器选定为目标执行器并发起调度

  • SHARDING_BROADCAST(分片广播): 广播触发对应集群中所有机器执行一次任务,同时系统自动传递分片参数,可根据分片参数开发分片任务

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    int shardIndex = XxlJobHelper.getShardIndex();
    int shardTotal = XxlJobHelper.getShardTotal();

​ 如轮询的配置如下:

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