如何实现一个任务调度系统（二）

iamwaiwai

发布于 2022-5-17 17:45

浏览

0收藏

4 中心化流派

中心化的原理是：把调度和任务执行，隔离成两个部分：调度中心和执行器。调度中心模块只需要负责任务调度属性，触发调度命令。执行器接收调度命令，去执行具体的业务逻辑，而且两者都可以进行分布式扩容。

4.1 MQ模式

先谈谈我在艺龙促销团队接触的第一种中心化架构。如何实现一个任务调度系统（二）-鸿蒙开发者社区调度中心依赖Quartz集群模式，当任务调度时候，发送消息到RabbitMQ 。业务应用收到任务消息后，消费任务信息。

这种模型充分利用了MQ解耦的特性，调度中心发送任务，应用方作为执行器的角色，接收任务并执行。

但这种设计强依赖消息队列，可扩展性和功能，系统负载都和消息队列有极大的关联。这种架构设计需要架构师对消息队列非常熟悉。

4.2 XXL-JOB

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。
xxl-job 2.3.0架构图

如何实现一个任务调度系统（二）-鸿蒙开发者社区我们重点剖析下架构图：

▍ 网络通讯 server-worker 模型 如何实现一个任务调度系统（二）-鸿蒙开发者社区调度中心和执行器两个模块之间通讯是 server-worker 模式。调度中心本身就是一个SpringBoot 工程，启动会监听8080端口。

执行器启动后，会启动内置服务（ EmbedServer ）监听9994端口。这样双方都可以给对方发送命令。

那调度中心如何知道执行器的地址信息呢？上图中，执行器会定时发送注册命令，这样调度中心就可以获取在线的执行器列表。

通过执行器列表，就可以根据任务配置的路由策略选择节点执行任务。常见的路由策略有如下三种：

• 随机节点执行：选择集群中一个可用的执行节点执行调度任务。适用场景：离线订单结算。
如何实现一个任务调度系统（二）-鸿蒙开发者社区 • 广播执行：在集群中所有的执行节点分发调度任务并执行。适用场景：批量更新应用本地缓存。 • 分片执行：按照用户自定义分片逻辑进行拆分，分发到集群中不同节点并行执行，提升资源利用效率。适用场景：海量日志统计。
如何实现一个任务调度系统（二）-鸿蒙开发者社区 ▍ 调度器

调度器是任务调度系统里面非常核心的组件。XXL-JOB 的早期版本是依赖Quartz。

但在v2.1.0版本中完全去掉了Quartz的依赖，原来需要创建的 Quartz表也替换成了自研的表。

核心的调度类是：JobTriggerPoolHelper 。调用start方法后，会启动两个线程：scheduleThread 和 ringThread 。

首先 scheduleThread 会定时从数据库加载需要调度的任务，这里从本质上还是基于数据库行锁保证同时只有一个调度中心节点触发任务调度。

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();
# 触发任务调度 (伪代码)
for (XxlJobInfo jobInfo: scheduleList) {
  // 省略代码
}
# 事务提交
conn.commit();

调度线程会根据任务的「下次触发时间」，采取不同的动作：如何实现一个任务调度系统（二）-鸿蒙开发者社区已过期的任务需要立刻执行的，直接放入线程池中触发执行，五秒内需要执行的任务放到 ringData 对象里。

ringThread 启动后，定时从 ringData 对象里获取需要执行的任务列表，放入到线程池中触发执行。如何实现一个任务调度系统（二）-鸿蒙开发者社区

如何实现一个任务调度系统（二）-鸿蒙开发者社区

5 自研在巨人的肩膀上

2018年，我有一段自研任务调度系统的经历。

背景是：兼容技术团队自研的RPC框架，技术团队不需要修改代码，RPC注解方法可以托管在任务调度系统中，直接当做一个任务来执行。

自研过程中，研读了XXL-JOB 源码，同时从阿里云分布式任务调度 SchedulerX 吸取了很多营养。如何实现一个任务调度系统（二）-鸿蒙开发者社区

SchedulerX 1.0 架构图

• Schedulerx-console 是任务调度的控制台，用于创建、管理定时任务。负责数据的创建、修改和查询。在产品内部与 schedulerx server 交互。

• Schedulerx-server 是任务调度的服务端，是 Scheduler的核心组件。负责客户端任务的调度触发以及任务执行状态的监测。

• Schedulerx-client 是任务调度的客户端。每个接入客户端的应用进程就是一个的 Worker。Worker 负责与 Schedulerx-server 建立通信，让 schedulerx-server发现客户端的机器。并向schedulerx-server注册当前应用所在的分组，这样 schedulerx-server才能向客户端定时触发任务。

我们模仿了SchedulerX的模块，架构设计如下图：如何实现一个任务调度系统（二）-鸿蒙开发者社区我选择了 RocketMQ 源码的通讯模块 remoting 作为自研调度系统的通讯框架。基于如下两点：

1.我对业界大名鼎鼎的 Dubbo不熟悉，而remoting我已经做了多个轮子，我相信自己可以搞定；

2.在阅读 SchedulerX 1.0 client 源码中，发现 SchedulerX 的通讯框架和RocketMQ Remoting很多地方都很类似。它的源码里有现成的工程实现，完全就是一个宝藏。

我将 RocketMQ remoting 模块去掉名字服务代码，做了一定程度的定制。

在RocketMQ的remoting里，服务端采用 Processor 模式。如何实现一个任务调度系统（二）-鸿蒙开发者社区调度中心需要注册两个处理器：回调结果处理器CallBackProcessor和心跳处理器HeartBeatProcessor 。执行器需要注册触发任务处理器TriggerTaskProcessor 。

public void registerProcessor(
             int requestCode,
             NettyRequestProcessor processor,
             ExecutorService executor);

处理器的接口：

public interface NettyRequestProcessor {
 RemotingCommand processRequest(
                 ChannelHandlerContext ctx,
                 RemotingCommand request) throws Exception;
 boolean rejectRequest();
}

对于通讯框架来讲，我并不需要关注通讯细节，只需要实现处理器接口即可。

以触发任务处理器TriggerTaskProcessor举例：如何实现一个任务调度系统（二）-鸿蒙开发者社区搞定网络通讯后，调度器如何设计？最终我还是选择了Quartz 集群模式。主要是基于以下几点原因：