SpringBoot-ElasticJob封装快速上手使用(分布式定时器)

elastic-job-spring-boot

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1 简介

Elastic-Job是一个分布式调度解决方案，由两个相互独立的子项目Elastic-Job-Lite和Elastic-Job-Cloud组成。Elastic-Job-Lite定位为轻量级无中心化解决方案，使用jar包的形式提供分布式任务的协调服务。
基于quartz定时任务框架为基础的，因此具备quartz的大部分功能
使用zookeeper做协调，调度中心，更加轻量级
支持任务的分片
支持弹性扩容,可以水平扩展, 当任务再次运行时，会检查当前的服务器数量，重新分片，分片结束之后才会继续执行任务
失效转移，容错处理，当一台调度服务器宕机或者跟zookeeper断开连接之后，会立即停止作业，然后再去寻找其他空闲的调度服务器，来运行剩余的任务
提供运维界面，可以管理作业和注册中心。

1.1 使用场景

由于项目为微服务，单模块可能在两个实例以上的数量，定时器就会出现多实例同时执行的情况。
一般定时器缺少管理界面，无法监控定时器是否执行成功。
市面上常见的解决方案为定时器加锁的操作，或者采用第3方分布式定时器。
分布式定时器有多种方案，比如阿里内部的ScheduledX，当当网的Elastic job，个人开源的xxl-job等。

1.2 功能列表

• 分布式调度协调
• 弹性扩容缩容
• 失效转移
• 错过执行作业重触发
• 作业分片一致性，保证同一分片在分布式环境中仅一个执行实例
• 自诊断并修复分布式不稳定造成的问题
• 支持并行调度
• 支持作业生命周期操作
• 丰富的作业类型
• Spring整合以及命名空间提供
• 运维平台

1.3 概念

分片：任务的分布式执行，需要将一个任务拆分为多个独立的任务项，然后由分布式的服务器分别执行某一个或几个分片项。
例如：有一个遍历数据库某张表的作业，现有2台服务器。为了快速的执行作业，那么每台服务器应执行作业的50%。 为满足此需求，可将作业分成2片，每台服务器执行1片。作业遍历数据的逻辑应为：服务器A遍历ID以奇数结尾的数据；服务器B遍历ID以偶数结尾的数据。 如果分成10片，则作业遍历数据的逻辑应为：每片分到的分片项应为ID%10，而服务器A被分配到分片项0,1,2,3,4；服务器B被分配到分片项5,6,7,8,9，直接的结果就是服务器A遍历ID以0-4结尾的数据；服务器B遍历ID以5-9结尾的数据。

历史轨迹：Elastic-Job提供了事件追踪功能，可通过事件订阅的方式处理调度过程的重要事件，用于查询、统计和监控。

1.4 封装elasticjob

由于当当网Elastic job处于1年间未更新阶段，相关jar处于可以使用阶段功能不全。考虑到使用场景为多项目使用，将elastic-job-lite-spring简单封装便于使用。

2.使用说明:

2.1 添加依赖

ps:实际version版本请使用最新版

<dependency>
  <groupId>com.purgeteam</groupId>
  <artifactId>elasticjob-spring-boot-starter</artifactId>
  <version>0.1.1.RELEASE</version>
</dependency>

2.2 配置

ps: 需要mysql,zookeeper支持，请提前搭建好。

配置bootstrap.yml或者application.yml。

加入以下配置：

spring:
  elasticjob:
    datasource: # job需要的记录数据源
      url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/batch_log?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&verifyServerCertificate=false&useSSL=false&requireSSL=false
      driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
      username: root
      password: Rtqw123OpnmER
    regCenter: # 注册中心
      serverList: 127.0.0.1:2181
      namespace: elasticJobDemo

2.3 定时器实现方法编写

创建定时器类（唯一不同的地方在于将@Scheduled改为实现SimpleJob接口即可）
定时器实现方法编写在execute方法里。

@Slf4j
@Component
public class MySimpleJob implements SimpleJob {

    //  @Scheduled(cron = "0 0/1 * * * ?")
    @Override
    public void execute(ShardingContext shardingContext) {
        log.info(String.format("Thread ID: %s, 作业分片总数: %s, " +
                        "当前分片项: %s.当前参数: %s," +
                        "作业名称: %s.作业自定义参数: %s",
                Thread.currentThread().getId(),
                shardingContext.getShardingTotalCount(),
                shardingContext.getShardingItem(),
                shardingContext.getShardingParameter(),
                shardingContext.getJobName(),
                shardingContext.getJobParameter()
        ));
        // 分片大致如下：根据配置的分片参数执行相应的逻辑
        switch (context.getShardingItem()) {
            case 0: 
                // do something by sharding item 0
                break;
            case 1: 
                // do something by sharding item 1
                break;
            case 2: 
                // do something by sharding item 2
                break;
            // case n: ...
        }
    }
}

log：Thread ID: 66, 作业分片总数: 1, 当前分片项: 0.当前参数: Beijing,作业名称: PropertiesSimpleJob.作业自定义参数: test

2.4 配置定时器

2.4.1 创建Configuration类

将ZookeeperRegistryCenter和JobEventConfiguration注入。
创建JobScheduler @Bean(initMethod = "init")。
在mySimpleJobScheduler方法里先通过ElasticJobUtils#getLiteJobConfiguration获取LiteJobConfiguration对象。
创建SpringJobScheduler对象返回即可。

@Configuration
public class MyJobConfig {

    // job 名称
    private static final String JOB_NAME = "MySimpleJob";

    // 定时器cron参数
    private static final String CRON = "0 0/1 * * * ?";

    // 定时器分片
    private static final int SHARDING_TOTAL_COUNT = 1;

    // 分片参数
    private static final String SHARDING_ITEM_PARAMETERS = "0=Beijing,1=Shanghai,2=Guangzhou";

    // 自定义参数
    private static final String JOB_PARAMETERS = "parameter";

    @Resource
    private ZookeeperRegistryCenter regCenter;

    @Resource
    private JobEventConfiguration jobEventConfiguration;


    @Bean(initMethod = "init")
    public JobScheduler mySimpleJobScheduler(final MySimpleJob mySimpleJob) {

        LiteJobConfiguration liteJobConfiguration = ElasticJobUtils
                .getLiteJobConfiguration(mySimpleJob.getClass(), JOB_NAME, CRON,
                        SHARDING_TOTAL_COUNT, SHARDING_ITEM_PARAMETERS, JOB_PARAMETERS);
        // 参数：1.定时器实例，2.注册中心类，3.LiteJobConfiguration，
        //     3.历史轨迹（不需要可以省略）
        return new SpringJobScheduler(mySimpleJob, regCenter, liteJobConfiguration, jobEventConfiguration);
    }

}

ElasticJobUtils#getLiteJobConfiguration参数简介：

/**
     * 获取 {@link LiteJobConfiguration} 对象
     *
     * @param jobClass               定时器实现类
     * @param jobName                定时器名称
     * @param cron                   定时参数
     * @param shardingTotalCount     作业分片总数
     * @param shardingItemParameters 当前参数 可以为null
     * @param jobParameters          作业自定义参数 可以为null
     * @return {@link LiteJobConfiguration}
     */
  public static LiteJobConfiguration getLiteJobConfiguration(
      final Class<? extends SimpleJob> jobClass,
      final String jobName,
      final String cron,
      final int shardingTotalCount,
      final String shardingItemParameters,
      final String jobParameters) {
  ...
    return ...;
  }

2.4.2 简化Configuration类

当然也可以用下面的@Configuration实现简化,配置bootstrap.yml或者application.yml。

spring:
  elasticjob:
    scheduled:
      jobConfigMap: // 为map集合
        PropertiesSimpleJob: // 定时器key名称
          jobName: PropertiesSimpleJob // job名称
          cron: 0 0/1 * * * ? // cron表达式
          shardingTotalCount: 2 // 分片数量
          shardingItemParameters: 0=123,1=332 // 分片参数
          jobParameters: test // 自定义参数

注入SpringJobSchedulerFactory，在propertiesSimpleJobScheduler方法里调用gerSpringJobScheduler方法即可。

@Configuration
public class PropertiesSimpleJobConfig {

    @Resource
    private SpringJobSchedulerFactory springJobSchedulerFactory;

    @Bean(initMethod = "init")
    public JobScheduler propertiesSimpleJobScheduler(final PropertiesSimpleJob job) {
        // 参数：1.定时器实例，2.配置名称，3.是否开启历史轨迹
        return springJobSchedulerFactory.getSpringJobScheduler(job,"PropertiesSimpleJob", true);
    }

}

2.4.3 注解方式配置(推荐方式)

ps:这个注解包含了上述方式，简化定时器注入。

继承SimpleJob实现方法execute。

在AnnotationSimpleJob类上加入注解@ElasticJobScheduler即可。
下面为完整注解。

@Slf4j
@ElasticJobScheduler(
        name = "AnnotationSimpleJob", // 定时器名称
        cron = "0/8 * * * * ?", // 定时器表达式
    	shardingTotalCount = 1, // 作业分片总数 默认为1
        shardingItemParameters = "0=Beijing,1=Shanghai,2=Guangzhou",  // 分片序列号和参数用等号分隔 不需要参数可以不加
        jobParameters = "123", // 作业自定义参数 不需要参数可以不加
    	isEvent = true // 是否开启数据记录 默认为true
)
public class AnnotationSimpleJob implements SimpleJob {

    @Override
    public void execute(ShardingContext shardingContext) {
        log.info(String.format("Thread ID: %s, 作业分片总数: %s, " +
                        "当前分片项: %s.当前参数: %s," +
                        "作业名称: %s.作业自定义参数: %s",
                Thread.currentThread().getId(),
                shardingContext.getShardingTotalCount(),
                shardingContext.getShardingItem(),
                shardingContext.getShardingParameter(),
                shardingContext.getJobName(),
                shardingContext.getJobParameter()
        ));
    }
}

总结

分布式job可以解决多个项目同一个定时器都执行的问题，配合elastic-job控制台可以直观监控定时器执行情况等。

示例代码地址:elastic-job-spring-boot

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