几种主流的分布式定时任务,你知道哪些()

几种主流的分布式定时任务,你知道哪些()
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单点定时任务 JDK原生
自从JDK1.5之后,提供了ScheduledExecutorService代替TimerTask来执行定时任务,提供了不错的可靠性。

public class SomeScheduledExecutorService { public static void main(String[] args) { // 创建任务队列,共 10 个线程 ScheduledExecutorService scheduledExecutorService = Executors.newScheduledThreadPool(10); // 执行任务: 1秒 后开始执行,每 30秒 执行一次 scheduledExecutorService.scheduleAtFixedRate(() -> { System.out.println("执行任务:" + new Date()); }, 10, 30, TimeUnit.SECONDS); } }

Spring Task
Spring Framework自带定时任务,提供了cron表达式来实现丰富定时任务配置。新手推荐使用https://cron.qqe2.com/这个网站来匹配你的cron表达式
@Configuration @EnableScheduling public class SomeJob { private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(SomeJob.class); /** * 每分钟执行一次(例:18:01:00,18:02:00) * 秒 分钟 小时 日 月 星期 年 */ @Scheduled(cron = "0 0/1 * * * ? *") public void someTask() { //... } }

单点的定时服务在目前微服务的大环境下,应用场景越来越局限,所以尝鲜一下分布式定时任务吧。
基于 Redis 实现
相较于之前两种方式,这种基于Redis的实现可以通过多点来增加定时任务,多点消费。但是要做好防范重复消费的准备。
通过ZSet的方式 将定时任务存放到ZSet集合中,并且将过期时间存储到ZSet的Score字段中,然后通过一个循环来判断当前时间内是否有需要执行的定时任务,如果有则进行执行。
具体实现代码如下:
/** * Description: 基于Redis的ZSet的定时任务 .
* * @author mxy */ @Configuration @EnableScheduling public class RedisJob { public static final String JOB_KEY = "redis.job.task"; private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(RedisJob.class); @Autowired private StringRedisTemplate stringRedisTemplate; /** * 添加任务. * * @param task */ public void addTask(String task, Instant instant) { stringRedisTemplate.opsForZSet().add(JOB_KEY, task, instant.getEpochSecond()); }/** * 定时任务队列消费 * 每分钟消费一次(可以缩短间隔到1s) */ @Scheduled(cron = "0 0/1 * * * ? *") public void doDelayQueue() { long nowSecond = Instant.now().getEpochSecond(); // 查询当前时间的所有任务 Set strings = stringRedisTemplate.opsForZSet().range(JOB_KEY, 0, nowSecond); for (String task : strings) { // 开始消费 task LOGGER.info("执行任务:{}", task); } // 删除已经执行的任务 stringRedisTemplate.opsForZSet().remove(JOB_KEY, 0, nowSecond); } }

适用场景如下:
  • 订单下单之后15分钟后,用户如果没有付钱,系统需要自动取消订单。
  • 红包24小时未被查收,需要延迟执退还业务;
  • 某个活动指定在某个时间内生效&失效;
优势是:
  • 省去了MySQL的查询操作,而使用性能更高的Redis做为代替;
  • 不会因为停机等原因,遗漏要执行的任务;
键空间通知的方式 我们可以通过Redis的键空间通知来实现定时任务,它的实现思路是给所有的定时任务设置一个过期时间,等到了过期之后,我们通过订阅过期消息就能感知到定时任务需要被执行了,此时我们执行定时任务即可。
默认情况下Redis是不开启键空间通知的,需要我们通过config set notify-keyspace-events Ex的命令手动开启。开启之后定时任务的代码如下:
自定义监听器
/** * 自定义监听器. */ public class KeyExpiredListener extends KeyExpirationEventMessageListener { public KeyExpiredListener(RedisMessageListenerContainer listenerContainer) { super(listenerContainer); }@Override public void onMessage(Message message, byte[] pattern) { // channel String channel = new String(message.getChannel(), StandardCharsets.UTF_8); // 过期的key String key = new String(message.getBody(), StandardCharsets.UTF_8); // todo 你的处理 } }

设置该监听器
/** * Description: 通过订阅Redis的过期通知来实现定时任务 .
* * @author mxy */ @Configuration public class RedisExJob { @Autowired private RedisConnectionFactory redisConnectionFactory; @Bean public RedisMessageListenerContainer redisMessageListenerContainer() { RedisMessageListenerContainer redisMessageListenerContainer = new RedisMessageListenerContainer(); redisMessageListenerContainer.setConnectionFactory(redisConnectionFactory); return redisMessageListenerContainer; }@Bean public KeyExpiredListener keyExpiredListener() { return new KeyExpiredListener(this.redisMessageListenerContainer()); } }

Spring会监听符合以下格式的Redis消息
private static final Topic TOPIC_ALL_KEYEVENTS = new PatternTopic("__keyevent@*");

基于Redis的定时任务能够适用的场景也比较有限,但实现上相对简单,但对于功能幂等有很大要求。从使用场景上来说,更应该叫做延时任务。
【几种主流的分布式定时任务,你知道哪些()】场景举例:
  • 订单下单之后15分钟后,用户如果没有付钱,系统需要自动取消订单。
  • 红包24小时未被查收,需要延迟执退还业务;
优劣势是:
  • 被动触发,对于服务的资源消耗更小;
  • Redis的Pub/Sub不可靠,没有ACK机制等,但是一般情况可以容忍;
  • 键空间通知功能会耗费一些CPU
分布式定时任务 引入分布式定时任务组件or中间件
将定时任务作为单独的服务,遏制了重复消费,独立的服务也有利于扩展和维护。
quartz 依赖于MySQL,使用相对简单,可多节点部署,通过竞争数据库锁来保证只有一个节点执行任务。没有图形化管理页面,使用相对麻烦。
elastic-job-lite 依赖于Zookeeper,通过zookeeper的注册与发现,可以动态的添加服务器。
  • 多种作业模式
  • 失效转移
  • 运行状态收集
  • 多线程处理数据
  • 幂等性
  • 容错处理
  • 支持spring命名空间
  • 有图形化管理页面
LTS 依赖于Zookeeper,集群部署,可以动态的添加服务器。可以手动增加定时任务,启动和暂停任务。
  • 业务日志记录器
  • SPI扩展支持
  • 故障转移
  • 节点监控
  • 多样化任务执行结果支持
  • FailStore容错
  • 动态扩容
  • 对spring相对友好
  • 有监控和管理图形化界面
xxl-job 国产,依赖于MySQL,基于竞争数据库锁保证只有一个节点执行任务,支持水平扩容。可以手动增加定时任务,启动和暂停任务。
  • 弹性扩容
  • 分片广播
  • 故障转移
  • Rolling实时日志
  • GLUE(支持在线编辑代码,免发布)
  • 任务进度监控
  • 任务依赖
  • 数据加密
  • 邮件报警
  • 运行报表
  • 优雅停机
  • 国际化(中文友好)
总结 微服务下,推荐使用xxl-job这一类组件服务将定时任务合理有效的管理起来。而单点的定时任务有其局限性,适用于规模较小、对未来扩展要求不高的服务。
相对而言,基于spring task的定时任务最简单快捷,而xxl-job的难度主要体现在集成和调试上。无论是什么样的定时任务,你都需要确保:
  • 任务不会因为集群部署而被多次执行。
  • 任务发生异常得到有效的处理
  • 任务的处理过慢导致大量积压
  • 任务应该在预期的时间点执行
中间件可以将服务解耦,但增加了复杂度

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