快速入门学习定时任务框架-xxljob

定时任务框架-xxljob

简介

主要用于分布式任务调度,可以将任务调度和执行分布在多个节点上。它提供了一个集中式的管理平台,支持动态添加、修改、删除任务,以及任务的分片执行,确保任务在分布式环境中的高可用性的一个框架

spring传统的定时任务@Scheduled,但是这样存在这一些问题 :

  • 做集群任务的重复执行问题

  • cron表达式定义在代码之中,修改不方便

  • 定时任务失败了,无法重试也没有统计

  • 如果任务量过大,不能有效的分片执行

解决这些问题的方案为:

xxl-job 分布式任务调度框架

2.分布式任务调度

2.1 什么是分布式任务调度

当前软件的架构已经开始向分布式架构转变,将单体结构拆分为若干服务,服务之间通过网络交互来完成业务处理。在分布式架构下,一个服务往往会部署多个实例来运行我们的业务,如果在这种分布式系统环境下运行任务调度,我们称之为分布式任务调度

将任务调度程序分布式构建,这样就可以具有分布式系统的特点,并且提高任务的调度处理能力:

1、并行任务调度

并行任务调度实现靠多线程,如果有大量任务需要调度,此时光靠多线程就会有瓶颈了,因为一台计算机CPU的处理能力是有限的。

如果将任务调度程序分布式部署,每个结点还可以部署为集群,这样就可以让多台计算机共同去完成任务调度,我们可以将任务分割为若干个分片,由不同的实例并行执行,来提高任务调度的处理效率。

2、高可用

若某一个实例宕机,不影响其他实例来执行任务。

3、弹性扩容

当集群中增加实例就可以提高并执行任务的处理效率。

4、任务管理与监测

对系统中存在的所有定时任务进行统一的管理及监测。让开发人员及运维人员能够时刻了解任务执行情况,从而做出快速的应急处理响应。

分布式任务调度面临的问题:

当任务调度以集群方式部署,同一个任务调度可能会执行多次,例如:电商系统定期发放优惠券,就可能重复发放优惠券,对公司造成损失,信用卡还款提醒就会重复执行多次,给用户造成烦恼,所以我们需要控制相同的任务在多个运行实例上只执行一次。常见解决方案:

  • 分布式锁,多个实例在任务执行前首先需要获取锁,如果获取失败那么就证明有其他服务已经在运行,如果获取成功那么证明没有服务在运行定时任务,那么就可以执行。
  • ZooKeeper选举,利用ZooKeeper对Leader实例执行定时任务,执行定时任务的时候判断自己是否是Leader,如果不是则不执行,如果是则执行业务逻辑,这样也能达到目的。

2.2 xxl-Job简介

针对分布式任务调度的需求,市场上出现了很多的产品:

1) TBSchedule:淘宝推出的一款非常优秀的高性能分布式调度框架,目前被应用于阿里、京东、支付宝、国美等很多互联网企业的流程调度系统中。但是已经多年未更新,文档缺失严重,缺少维护。

2) XXL-Job:大众点评的分布式任务调度平台,是一个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。现已开放源代码并接入多家公司线上产品线,开箱即用。

3)Elastic-job:当当网借鉴TBSchedule并基于quartz 二次开发的弹性分布式任务调度系统,功能丰富强大,采用zookeeper实现分布式协调,具有任务高可用以及分片功能。

4)Saturn: 唯品会开源的一个分布式任务调度平台,基于Elastic-job,可以全域统一配置,统一监

控,具有任务高可用以及分片功能。

XXL-JOB是一个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。现已开放源代码并接入多家公司线上产品线,开箱即用。

源码地址:https://gitee.com/xuxueli0323/xxl-job

文档地址:https://www.xuxueli.com/xxl-job/

特性

  • 简单灵活
    提供Web页面对任务进行管理,管理系统支持用户管理、权限控制;
    支持容器部署;
    支持通过通用HTTP提供跨平台任务调度;
  • 丰富的任务管理功能
    支持页面对任务CRUD操作;
    支持在页面编写脚本任务、命令行任务、Java代码任务并执行;
    支持任务级联编排,父任务执行结束后触发子任务执行;
    支持设置指定任务执行节点路由策略,包括轮询、随机、广播、故障转移、忙碌转移等;
    支持Cron方式、任务依赖、调度中心API接口方式触发任务执行
  • 高性能
    任务调度流程全异步化设计实现,如异步调度、异步运行、异步回调等,有效对密集调度进行流量削峰;
  • 高可用
    任务调度中心、任务执行节点均 集群部署,支持动态扩展、故障转移
    支持任务配置路由故障转移策略,执行器节点不可用是自动转移到其他节点执行
    支持任务超时控制、失败重试配置
    支持任务处理阻塞策略:调度当任务执行节点忙碌时来不及执行任务的处理策略,包括:串行、抛弃、覆盖策略
  • 易于监控运维
    支持设置任务失败邮件告警,预留接口支持短信、钉钉告警;
    支持实时查看任务执行运行数据统计图表、任务进度监控数据、任务完整执行日志;

2.3 XXL-Job-环境搭建

2.3.1 调度中心环境要求
  • Maven3+
  • Jdk1.8+
  • Mysql5.7+
2.3.2 源码仓库地址
源码仓库地址 Release Download
https://github.com/xuxueli/xxl-job Download
http://gitee.com/xuxueli0323/xxl-job Download

也可以使用资料文件夹中的源码

2.3.3 初始化"调度数据库"

请下载项目源码并解压,获取 "调度数据库初始化SQL脚本" 并执行即可。

位置:/xxl-job/doc/db/tables_xxl_job.sql 共8张表

java 复制代码
- 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_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;

2.3.4 编译源码

解压源码,按照maven格式将源码导入IDE, 使用maven进行编译即可,源码结构如下:

2.3.5 配置部署"调度中心"

调度中心项目:xxl-job-admin

作用:统一管理任务调度平台上调度任务,负责触发调度执行,并且提供任务管理平台。

步骤一:调度中心配置

调度中心配置文件地址:/xxl-job/xxl-job-admin/src/main/resources/application.properties

数据库的连接信息修改为自己的数据库

properties 复制代码
### web
server.port=8888
server.servlet.context-path=/xxl-job-admin

### actuator
management.server.servlet.context-path=/actuator
management.health.mail.enabled=false

### resources
spring.mvc.servlet.load-on-startup=0
spring.mvc.static-path-pattern=/static/**
spring.resources.static-locations=classpath:/static/

### freemarker
spring.freemarker.templateLoaderPath=classpath:/templates/
spring.freemarker.suffix=.ftl
spring.freemarker.charset=UTF-8
spring.freemarker.request-context-attribute=request
spring.freemarker.settings.number_format=0.##########

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

### xxl-job, datasource
spring.datasource.url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/xxl_job?Unicode=true&serverTimezone=Asia/Shanghai&characterEncoding=UTF-8
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=root
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

### xxl-job, email
spring.mail.host=smtp.qq.com
spring.mail.port=25
spring.mail.username=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

### xxl-job, access token
xxl.job.accessToken=

### xxl-job, i18n (default is zh_CN, and you can choose "zh_CN", "zh_TC" and "en")
xxl.job.i18n=zh_CN

## xxl-job, triggerpool max size
xxl.job.triggerpool.fast.max=200
xxl.job.triggerpool.slow.max=100

### xxl-job, log retention days
xxl.job.logretentiondays=30

启动调度中心,默认登录账号 "admin/123456", 登录后运行界面如下图所示。

2.4 配置部署调度中心-docker安装

1.创建mysql容器,初始化xxl-job的SQL脚本

shell 复制代码
docker run -p 3306:3306 --name mysql57 \
-v /opt/mysql/conf:/etc/mysql \
-v /opt/mysql/logs:/var/log/mysql \
-v /opt/mysql/data:/var/lib/mysql \
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root \
-d mysql:5.7

2.拉取镜像

shell 复制代码
docker pull xuxueli/xxl-job-admin:2.3.1

3.创建容器 启动之前把源码项目的那几张表导入数据库

shell 复制代码
docker run -e PARAMS="--spring.datasource.url=jdbc:mysql://192.168.200.130:3306/xxl_job?Unicode=true&characterEncoding=UTF-8 \
--spring.datasource.username=root \
--spring.datasource.password=root" \
-p 8888:8080 -v /tmp:/data/applogs \
--name xxl-job-admin --restart=always  -d xuxueli/xxl-job-admin:2.3.1

2.5 xxl-job入门案例编写

2.5.1 登录调度中心,点击下图所示"新建任务"按钮,新建示例任务
  • 执行器是在执行器管理中创建的

  • jobhandler是代码中使用@bean方式注入的任务处理器

  • 其他的cron表达式,还有处理方式和Spring提供的@Schedule一样

2.5.2 创建xxljob-demo项目,导入依赖
xml 复制代码
<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>

    <!--xxl-job-->
    <dependency>
        <groupId>com.xuxueli</groupId>
        <artifactId>xxl-job-core</artifactId>
        <version>2.3.1</version>
    </dependency>
</dependencies>
2.5.3 application.yml配置
yaml 复制代码
server:
  port: 8881


xxl:
  job:
    admin:
      addresses: http://192.168.200.130:8888/xxl-job-admin
    executor:
    //服务注册该执行器的端口 如果有多个服务需要执行器,保证执行器端口不同即可
      appname: xxl-job-executor-sample
      port: 9999
2.5.4 新建配置类
java 复制代码
package com.heima.xxljob.config;

import com.xxl.job.core.executor.impl.XxlJobSpringExecutor;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

/**
 * xxl-job config
 *
 * @author xuxueli 2017-04-28
 */
@Configuration
public class XxlJobConfig {
    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(XxlJobConfig.class);

    @Value("${xxl.job.admin.addresses}")
    private String adminAddresses;

    @Value("${xxl.job.executor.appname}")
    private String appname;

    @Value("${xxl.job.executor.port}")
    private int port;


    @Bean
    public XxlJobSpringExecutor xxlJobExecutor() {
        logger.info(">>>>>>>>>>> xxl-job config init.");
        XxlJobSpringExecutor xxlJobSpringExecutor = new XxlJobSpringExecutor();
        xxlJobSpringExecutor.setAdminAddresses(adminAddresses);
        xxlJobSpringExecutor.setAppname(appname);
        xxlJobSpringExecutor.setPort(port);
        return xxlJobSpringExecutor;
    }


}
2.5.4 任务代码,重要注解:@XxlJob("JobHandler")

注册任务执行器

java 复制代码
package com.heima.xxljob.job;

import com.xxl.job.core.handler.annotation.XxlJob;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class HelloJob {


    @XxlJob("demoJobHandler")
    public void helloJob(){
        System.out.println("简单任务执行了。。。。");

    }
}
2.5.5 测试-单节点
  • 启动微服务

  • 在xxl-job的调度中心中启动任务

    -成功过后日志可以查看详细

2.6 任务详解-执行器

  • 执行器:任务的绑定的执行器,任务触发调度时将会自动发现注册成功的执行器, 实现任务自动发现功能;

  • 另一方面也可以方便的进行任务分组。每个任务必须绑定一个执行器

  • 不同类型任务给与不同执行器名字进行分组管理

以下是执行器的属性说明:

属性名称 说明
AppName 是每个执行器集群的唯一标示AppName, 执行器会周期性以AppName为对象进行自动注册。可通过该配置自动发现注册成功的执行器, 供任务调度时使用;
名称 执行器的名称, 因为AppName限制字母数字等组成,可读性不强, 名称为了提高执行器的可读性;
排序 执行器的排序, 系统中需要执行器的地方,如任务新增, 将会按照该排序读取可用的执行器列表;
注册方式 调度中心获取执行器地址的方式;
机器地址 注册方式为"手动录入"时有效,支持人工维护执行器的地址信息;

自动注册和手动注册的区别和配置

2.7 任务详解-基础配置

基础配置

  • 执行器:每个任务必须绑定一个执行器, 方便给任务进行分组

  • 任务描述:任务的描述信息,便于任务管理;

  • 负责人:任务的负责人;

  • 报警邮件:任务调度失败时邮件通知的邮箱地址,支持配置多邮箱地址,配置多个邮箱地址时用逗号分隔

调度配置

  • 调度类型:
    • 无:该类型不会主动触发调度;
    • CRON:该类型将会通过CRON,触发任务调度;
    • 固定速度:该类型将会以固定速度,触发任务调度;按照固定的间隔时间,周期性触发;

任务配置

  • 运行模式:

​ BEAN模式:任务以JobHandler方式维护在执行器端;需要结合 "JobHandler" 属性匹配执行器中任务;

  • JobHandler:运行模式为 "BEAN模式" 时生效,对应执行器中新开发的JobHandler类"@JobHandler"注解自定义的value值;

  • 执行参数:任务执行所需的参数;

阻塞处理策略

阻塞处理策略:调度过于密集执行器来不及处理时的处理策略;

  • 单机串行(默认):调度请求进入单机执行器后,调度请求进入FIFO(First Input First Output)队列并以串行方式运行;

  • 丢弃后续调度:调度请求进入单机执行器后,发现执行器存在运行的调度任务,本次请求将会被丢弃并标记为失败;

  • 覆盖之前调度:调度请求进入单机执行器后,发现执行器存在运行的调度任务,将会终止运行中的调度任务并清空队列,然后运行本地调度任务;

路由策略

当执行器集群部署时,提供丰富的路由策略,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)

  • 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;

2.8 路由策略(轮询)-案例

1.修改任务为轮询

2.启动多个微服务

修改yml配置文件

yaml 复制代码
server:
  port: ${port:8881}


xxl:
  job:
    admin:
      addresses: http://192.168.200.130:8888/xxl-job-admin
    executor:
      appname: xxl-job-executor-sample
      port: ${executor.port:9999}

3.启动多个微服务

此时俩个服务轮流执行任务

执行器检查到俩个结点注册成功

每个微服务轮询的去执行任务

2.9 路由策略(分片广播)

2.9.1 分片逻辑

执行器集群部署时,任务路由策略选择"分片广播"情况下,一次任务调度将会广播触发对应集群中所有执行器执行一次任务

,XXL-Job中的分片广播(Sharding Broadcast)路由策略允许多个任务同时执行。在分片广播策略中,一个任务可以被分成多个子任务,每个子任务被称为一个分片。这些分片可以并行执行,以提高任务的执行效率。

执行器集群部署时,任务路由策略选择"分片广播"情况下,一次任务调度将会广播触发对应集群中所有执行器执行一次任务

2.9.2 路由策略(分片广播)-案例

需求:让两个节点同时执行10000个任务,每个节点分别执行5000个任务

①:创建分片执行器

②:创建任务,路由策略为分片广播

③:分片广播代码

分片参数

​ index:当前分片序号(从0开始),执行器集群列表中当前执行器的序号;

​ total:总分片数,执行器集群的总机器数量;

修改yml配置

yaml 复制代码
server:
  port: ${port:8881}


xxl:
  job:
    admin:
      addresses: http://192.168.200.130:8888/xxl-job-admin
    executor:
      appname: xxl-job-sharding-executor
      port: ${executor.port:9999}

代码

java 复制代码
@XxlJob("shardingJobHandler")
public void shardingJobHandler() {
    // 获取分片的参数
    int shardIndex = XxlJobHelper.getShardIndex();
    int shardTotal = XxlJobHelper.getShardTotal();

    // 获取任务数据
    List<Integer> list = getList();

    // 遍历任务数据,根据分片参数执行相应的任务项
    for (Integer integer : list) {
        if (integer % shardTotal == shardIndex) {
            System.out.println("当前第" + shardIndex + "分片执行了,任务项为:" + integer);
        }
    }
}

// 生成任务数据列表 假设1w的任务
public List<Integer> getList() {
//这里的i表示当前任务索引
    List<Integer> list = new ArrayList<>();
    for (int i = 0; i < 10000; i++) {
        list.add(i);
    }
    return list;
}

因为total就俩台机器,所以任务数量索引取模就可以实现各处理5000的逻辑,当然这是轮询应该做的事情,这里演示的是其并发同时进行的特点

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