理论相关

概述

XXL-JOB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。xxl三个字母是其开发者许雪里名字的缩写。

几个特性：

1、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；
2、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；
3、调度中心HA（中心式）：调度采用中心式设计，“调度中心”自研调度组件并支持集群部署，可保证调度中心HA；
4、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；
5、注册中心: 执行器会周期性自动注册任务, 调度中心将会自动发现注册的任务并触发执行，每30秒清理一次注册表中的无效机器。同时，也支持手动录入执行器地址；
6、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；
7、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；
8、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。
9、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，策略包括：单机串行（默认）、丢弃后续调度、覆盖之前调度；
10、任务超时控制：支持自定义任务超时时间，任务运行超时将会主动中断任务；
11、任务失败重试：支持自定义任务失败重试次数，当任务失败时将会按照预设的失败重试次数主动进行重试；其中分片任务支持分片粒度的失败重试；
12、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，可方便的扩展短信、钉钉等告警方式；
13、分片广播任务：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集群中所有执行器执行一次任务，可根据分片参数开发分片任务；
14、动态分片：分片广播任务以执行器为维度进行分片，支持动态扩容执行器集群从而动态增加分片数量，协同进行业务处理；在进行大数据量业务操作时可显著提升任务处理能力和速度。
15、事件触发：除了”Cron方式”和”任务依赖方式”触发任务执行之外，支持基于事件的触发任务方式。调度中心提供触发任务单次执行的API服务，可根据业务事件灵活触发

架构

一次的完整执行流程

qte5Nj.png

1、“调度中心”向“执行器”发送http调度请求: “执行器”中接收请求的服务，实际上是一台内嵌jetty服务器，默认端口9999;
2、“执行器”执行任务逻辑；
3、“执行器”http回调“调度中心”调度结果: “调度中心”中接收回调的服务，是针对执行器开放一套API服务;

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。
调度模块早期依赖于quartz,为了精简系统降低冗余依赖，和提供系统的可控度与稳定性；现在使用选择自研调度组件，类似于一个时间轮。
XXL-JOB中“调度模块”和“任务模块”完全解耦，调度模块进行任务调度时，将会解析不同的任务参数发起远程调用，调用各自的远程执行器服务。这种调用模型类似RPC调用，调度中心提供调用代理的功能，而执行器提供远程服务的功能。
执行模块：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；
执行器实际上是一个内嵌的Server，默认端口9999（配置项：xxl.job.executor.port）。
在项目启动时，执行器会通过“@XxlJob”识别Spring容器中“Bean模式任务”，以注解的value属性为key管理起来。
“执行器”接收到“调度中心”的调度请求时，如果任务类型为“Bean模式”，将会匹配Spring容器中的“Bean模式任务”，然后调用其execute方法，执行任务逻辑
**”bean”模式原理**：每个Bean模式任务都是一个Spring的Bean类实例，它被维护在“执行器”项目的Spring容器中。任务方法需要加“@XxlJob(value=”名称”)”注解，因为“执行器”会根据该注解识别Spring容器中的任务。

qtmPv6.png

触发

  1. 早期：基于quartz.现在：timewheel时间轮，这个时间轮本质就是一个Map<Integer, List>

  2. 触发算法：
    拿到了距now 5秒内的任务列表数据：scheduleList，分三种情况处理：for循环遍历scheduleList集合

（1）对到达now时间后的任务：（任务下一次触发时间+5s<now)：直接跳过不执行； 重置trigger_next_time；

（2）对到达now时间后的任务：(任务下一次触发时间<now<任务下一次触发时间+5s)：线程执行触发逻辑； 若任务下一次触发时间是在5秒内， 则放到时间轮内（Map<Integer, List> 秒数(1-60) => 任务id列表）；再 重置trigger_next_time

（3）对未到达now时间的任务（任务下一次触发时间>now）：直接放到时间轮内；重置trigger_next_time 。

  1. 时间轮数据结构： Map<Integer, List> key是秒数(1-60) value是任务id列表，具体结构如下图 ：

qtmZUH.png

一致性保证

为了避免多个服务器同时调度任务， 通过mysql悲观锁实现分布式锁（for update语句）

1 setAutoCommit(false)关闭隐式自动提交事务

2 启动事务select lock for update（排他锁）

3 读db任务信息 -> 拉任务到内存时间轮 -> 更新db任务信息

4 commit提交事务，同时会释放for update的排他锁（悲观锁）

任务处理完毕后，释放悲观锁，准备等待下一次循环。

qtmWxx.png

Springboot整合xxljob

  1. 源码获取

    首先从GitHub上面将项目clone下来，如果网络问题导致速度慢也可以从Gitee上面拉取

    GitHub地址：https://github.com/xuxueli/xxl-job

    Gitee地址：https://gitee.com/xuxueli0323/xxl-job

    下载好之后将压缩包解压，然后通过IDEA打开，将Maven编译好后项目结构如下 xxl-job-admin 是调度中心 xxl-job-core是公共依赖 xxl-job-executor-samples 各个版本的执行器，推荐使用springboot版本
    qtnpdg.png

  2. 运行doc文件下的tables_xxl_job.sql 文件 新建了八张表

    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；

  3. 配置调度中心xxl-job-admin
    需要将其配置成自己需要的调度中心，通过该工程能够以图形化的方式统一管理任务调度平台上调度任务，负责触发调度执行。

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

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注意在数据库地址哪里加上时区属性，否则乱码

spring.datasource.url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/xxl_job?Unicode=true&characterEncoding=UTF-8&serverTimezone=UTC

  1. 启动XxlJobAdminApplication类，访问http://localhost:8080/xxl-job-admin 默认账户admn，密码123456 登录后进入主页面

    qtnGy6.md.png

​ qtns6P.md.png

执行器管理

参数介绍：

　　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，

　　　　自动注册：执行器自动进行执行器注册，调度中心通过底层注册表可以动态发现执行器机器地址；

　　　　手动录入：人工手动录入执行器的地址信息，多地址逗号分隔，供调度中心使用；

　　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；

  1. 在源码 xxl-job-executor-samples 下springboot模块下jobhandler层下面新建一个自己的定时任务测试。 只是控制台输出，xxl-job有自己的日志打印。

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  1. 在任务管理里面新增任务，点击启动即可测试。执行器配置一般选择自动注册，会扫描出ip和port。

    任务管理参数

    参数介绍：

    　　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, 可在 “执行器管理” 进行设置。

    　　任务描述：任务的描述信息，便于任务管理；

    　　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）：最久为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；
    　　Cron：触发任务执行的Cron表达式；
    　　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；
    　　　　　　GLUE模式(Java)：任务以源码方式维护在调度中心；该模式的任务实际上是一段继承自IJobHandler的Java类代码并 “groovy” 源码方式维护，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；
    　　　　　　GLUE模式(Shell)：任务以源码方式维护在调度中心；该模式的任务实际上是一段 “shell” 脚本；
    　　　　　　GLUE模式(Python)：任务以源码方式维护在调度中心；该模式的任务实际上是一段 “python” 脚本；
    　　　　　　GLUE模式(PHP)：任务以源码方式维护在调度中心；该模式的任务实际上是一段 “php” 脚本；
    　　　　　　GLUE模式(NodeJS)：任务以源码方式维护在调度中心；该模式的任务实际上是一段 “nodejs” 脚本；
    　　　　　　GLUE模式(PowerShell)：任务以源码方式维护在调度中心；该模式的任务实际上是一段 “PowerShell” 脚本；
    　　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；
    　　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；
    　　子任务：每个任务都拥有一个唯一的任务ID(任务ID可以从任务列表获取)，当本任务执行结束并且执行成功时，将会触发子任务ID所对应的任务的一次主动调度。
    　　任务超时时间：支持自定义任务超时时间，任务运行超时将会主动中断任务；
    　　失败重试次数；支持自定义任务失败重试次数，当任务失败时将会按照预设的失败重试次数主动进行重试；
    　　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；
    　　负责人：任务的负责人；
    　　执行参数：任务执行所需的参数，多个参数时用逗号分隔，任务执行时将会把多个参数转换成数组传入；

    1. 点击执行 启动 即可查看日志和控制台

    项目中集成xxljob

    1. 在项目中引入依赖
    <dependency>
      <groupId>com.xuxueli</groupId>
      <artifactId>xxl-job-core</artifactId>
      <version>2.0.1</version>
    </dependency>

    2.将xxl-job-executor-sample-springboot这个模块下的XxlJobConfig复制一份到项目中，然后将相关配置设置好即可

qtui7D.md.png