分布式定时调度:xxl-job最佳实践方法

一.定时任务概述
1.定时任务认识
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。
1.2.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
2.分布式定时任务
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
业务量大,单机性能瓶颈需要扩展
多台机器部署如何保证定时任务不重复执行
定时任务时间需要可调整,可以暂停
机器发生故障down机,定时任务依然可用,如何实现故障转移
定时任务,执行日志是否可监控
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
1.xxl-job架构设计
1.1.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;
1.2.架构设计图
xxl-job分为 调度中心和执行器两大模块
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)。
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。
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。
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。
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.xxl-job安装
2.1.下载源码
请下载项目源码并解压,使用idea工具导入项目
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)
2.2.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
数据库如下
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;
2.3.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
下面根据自己的情况进行修改,不要直接复制
## 调度中心jdbc链接:链接地址请保持和 2.1章节 所创建的调度数据库的地址一致spring.datasource.url=jdbc//127.0.0.1:3306/xxl_job?useunicode=true&characterencoding=utf-8&autoreconnect=true&servertimezone=asia/shanghaispring.datasource.username=rootspring.datasource.password=root_pwdspring.datasource.driver-class-name=com.mysql.jdbc.driver## 报警邮箱spring.mail.host=smtp.qq.comspring.mail.port=25spring.mail.username=xxx@qq.comspring.mail.password=邮箱授权码,不是登录密码spring.mail.properties.mail.smtp.auth=truespring.mail.properties.mail.smtp.starttls.enable=truespring.mail.properties.mail.smtp.starttls.required=truespring.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=## 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> 基于 spring cloud alibaba + gateway + nacos + rocketmq + vue & element 实现的后台管理系统 + 用户小程序,支持 rbac 动态权限、多租户、数据权限、工作流、三方登录、支付、短信、商城等功能>> * 项目地址:> * 视频教程:# 调度线程池最大线程配置【必填】xxl.job.triggerpool.fast.max=200xxl.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  
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.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
## 调度中心部署跟地址 [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://127.0.0.1:18080/xxl-job-admin## 执行器通讯token [选填]:非空时启用;xxl.job.accesstoken=## 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=## 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;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  
上面配置是为了在spring容器中创建一个 xxljobspringexecutor 执行器bean,见:com.xxl.job.executor.core.config.xxljobconfig#xxljobexecutor
@beanpublic xxljobspringexecutor xxljobexecutor() {    logger.info(>>>>>>>>>>> xxl-job config init.);    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;}  
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。示例任务入参如下:
/** * xxljob开发示例(bean模式) * * 开发步骤: * 1、在spring bean实例中,开发job方法,方式格式要求为 public returnt execute(string param) * 2、为job方法添加注解 @xxljob(value=自定义jobhandler名称, init = jobhandler初始化方法, destroy = jobhandler销毁方法),注解value值对应的是调度中心新建任务的jobhandler属性的值。 * 3、执行日志:需要通过 xxljoblogger.log 打印执行日志; * * @author xuxueli 2019-12-11 2151 */@componentpublic class samplexxljob {    private static logger logger = loggerfactory.getlogger(samplexxljob.class); /**     * 1、简单任务示例(bean模式)     */    @xxljob(demojobhandler)    public returnt demojobhandler(string param) throws exception {        logger.info(xxl-job, hello world. param={},param);        return returnt.success;    }    //...省略...}  
【重要】 如果我们要写自己的定时任务,参照上面方法,在方法上注解一个@xxljob(任务名字) ,方法可以接受一个字符串参数,方法需要返回returnt格式。
最后启动执行器项目.
3.配置定时任务
3.1.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。
3.2.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
idea工具控制台效果
15:47:33.017 logback [thread-16] info  c.x.j.e.s.jobhandler.samplexxljob - xxl-job, hello world. param=15:47:34.007 logback [thread-16] info  c.x.j.e.s.jobhandler.samplexxljob - xxl-job, hello world. param=15:47:35.008 logback [thread-16] info  c.x.j.e.s.jobhandler.samplexxljob - xxl-job, hello world. param=...省略...  
4.glue模式(java)
4.1.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
4.2.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
三.xxl-job集群部署
1.调度中心集群
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。
1.2.启动多个调度中心
修改调度中心端口,启动多个调度中心,
1.3.配置nginx负载均衡
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。
我们启动了2个调度中心,那么我的执行器项目该注册到哪个调度中心呢?我们通过nginx来解决这个问题,原理如下图:
我们再hosts配置 www.jobs.com作为nginx的主机域名,然后反向代理到多个调度中心,这样一来执行器就只需要注册到www.jobs.com nginx即可。
修改 c:windowssystem32driversetchosts增加配置如下
127.0.0.1 www.jobs.com  
nginx配置如下
#调度中心upstream jobs{ server localhost:18080; server localhost:18081;}server {      listen       80;      #使用域名      server_name  www.jobs.com;      #charset koi8-r;      #access_log  logs/host.access.log  main;      location / {       #调度中心反向代理配置          proxy_pass   http://jobs/;      }      #error_page  404              /404.html;      # redirect server error pages to the static page /50x.html      #      error_page   500 502 503 504  /50x.html;      location = /50x.html {          root   html;      }        }  
2.执行器项目集群
执行器支持集群部署,提升调度系统可用性,同时提升任务处理能力。
执行器集群部署时,几点要求和建议:
执行器回调地址(xxl.job.admin.addresses)需要保持一致;执行器根据该配置进行执行器自动注册等操作。
同一个执行器集群内appname(xxl.job.executor.appname)需要保持一致;调度中心根据该配置动态发现不同集群的在线执行器列表。
2.1.启动多个执行器项目
现在对执行器项目做集群,修改xxl-job-executor-sample-springboot配置文件application.properties
server.port : 既然是做集群,项目端口需要修改
xxl.job.admin.addresses : 调度中心地址需要修改成www.jobs.com ,多个执行器配置同一个地址。
xxl.job.executor.port : rpc通信端口也要修改,多个执行器该端口需要不一样
第一个实例配置
server.port=19090xxl.job.admin.addresses=http://www.jobs.com/xxl-job-admin #对应nginx地址xxl.job.executor.port=9999  
第二个实例配置
server.port=19091xxl.job.admin.addresses=http://www.jobs.com/xxl-job-adminxxl.job.executor.port=9998  
在 configurations中配置,允许启动多个实例
启动实例如下
2.2.配置定时任务
通过http://www.jobs.com/xxl-job-admin 访问调度中心管理界面,在执行器管理中可以看到多台执行器实例
在任务管理中,可以编辑任务,然后选择路由策略,比如:选择轮询,然后启动任务,就会看到两个执行器项目轮着执行定时任务。
说在最后
xxl-job确实很强大,功能也很全,经过该文章学习相信你可以把xxl-job给用起来了,但是如果你的项目是一个小体量的单体,我不太建议使用它,quzrtz或者springboot task就足够 ,对于xxl-job个人还是有些笨重。


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