【场景】java定时任务技术

参考：https://developer.aliyun.com/article/882393

1、java.util.TimerTask：

　　所有的TimerTask是在同一个线程中串行执行，相互影响。也就是说，对于同一个Timer里的多个TimerTask任务，如果一个TimerTask任务在执行中，其它TimerTask即使到达执行的时间，也只能排队等待。如果有异常产生，线程将退出，整个定时任务就失败

2、ScheduledExecutorService

　　基于线程池设计的定时任务解决方案，每个调度任务都会分配到线程池中的一个线程去执行，解决Timer定时器无法并发执行的问题

3、Springboot中@EnableScheduling + @Scheduled

并行任务业务幂等解决方案：
　　1、分布式锁：

       　　1）基于DB、zookeeper： 有可能导致任务重复执行的。比如任务执行的非常快，A这台机器抢到锁，执行完任务后很快就释放锁了。B这台机器后抢锁，还是会抢到锁，再执行一遍任务。

　　　　2）redis：抢锁支持过期时间，不用主动去释放锁，并且可以充分利用这个过期时间，解决任务执行过快释放锁导致任务重复执行的问题

　　2、Quartz：只需要定义了 Job（任务），Trigger（触发器）和Scheduler（调度器），即可实现一个定时调度能力。支持基于数据库的集群模式，可以做到任务幂等执行

　　　　　　

上面方案，在架构上问题是每次调度都需要抢锁，特别是使用DB和Zookeeper抢锁，性能会比较差，一旦任务量增加到一定的量，就会有比较明显的调度延时。

还有一个痛点，就是业务想要修改调度配置，或者增加一个任务，得修改代码重新发布应用。

开源任务调度中间件

　　任务调度中间件，通过任务调度系统进行定，任务的创建、修改和调度，这其中国内最火的就是XXL-JOB和ElasticJob。

 1、ElasticJob

      一款基于Quartz开发，依赖Zookeeper作为注册中心、轻量级、无中心化的分布式任务调度框架，目前已经通过Apache开源。

　　关于分片，失效转移：https://shardingsphere.apache.org/elasticjob/current/cn/features/elastic/

      ElasticJob相对于Quartz来说，从功能上最大的区别就是支持分片，可以将一个任务分片参数分发给不同的机器执行。架构上最大的区别就是使用Zookeeper作为注册中心，不同的任务分配给不同的节点调度，不需要抢锁触发，性能上比Quartz上强大很多，架构如下：

     

　　springboot配置文件

elasticjob:
  regCenter:
    serverLists: localhost:2181
    namespace: elasticjob-lite-springboot
  jobs:
    simpleJob:
      elasticJobClass: org.apache.shardingsphere.elasticjob.lite.example.job.SpringBootSimpleJob
      cron: 0/5 * * * * ?
      timeZone: GMT+08:00
      shardingTotalCount: 3
      shardingItemParameters: 0=Beijing,1=Shanghai,2=Guangzhou
    scriptJob:
      elasticJobType: SCRIPT
      cron: 0/10 * * * * ?
      shardingTotalCount: 3
      props:
        script.command.line: "echo SCRIPT Job: "
    manualScriptJob:
      elasticJobType: SCRIPT
      jobBootstrapBeanName: manualScriptJobBean
      shardingTotalCount: 9
      props:
        script.command.line: "echo Manual SCRIPT Job: "

　　job实现：

@Component
public class SpringBootShardingJob implements SimpleJob {
    @Override
    public void execute(ShardingContext context) {
        System.out.println("分片总数="+context.getShardingTotalCount() + ", 分片号="+context.getShardingItem()
            + ", 分片参数="+context.getShardingParameter());
    }
}

　　日志打印：

分片总数=3, 分片号=0, 分片参数=Beijing
分片总数=3, 分片号=1, 分片参数=Shanghai
分片总数=3, 分片号=2, 分片参数=Guangzhou

　　ElasticJob还提供了一个简单的UI，可以查看任务的列表，同时支持修改、触发、停止、生效、失效操作

2、XXL-JOB

　　是一个开箱即用的轻量级分布式任务调度系统，其核心设计目标是开发迅速、学习简单、轻量级、易扩展，在开源社区广泛流行。

　　XXL-JOB是Master-Slave架构，Master负责任务的调度，Slave负责任务的执行，架构图如下

　　

  　  XXL-JOB接入也很方便，不同于ElasticJob定义任务实现类，是通过@XxlJob 注解定义JobHandler

@Component
public class SampleXxlJob {
    private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(SampleXxlJob.class);
    /**
     * 1、简单任务示例（Bean模式）
     */
    @XxlJob("demoJobHandler")
    public ReturnT<String> demoJobHandler(String param) throws Exception {
        XxlJobLogger.log("XXL-JOB, Hello World.");
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            XxlJobLogger.log("beat at:" + i);
            TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
        }
        return ReturnT.SUCCESS;
    }
    /**
     * 2、分片广播任务
     */
    @XxlJob("shardingJobHandler")
    public ReturnT<String> shardingJobHandler(String param) throws Exception {
        // 分片参数
        ShardingUtil.ShardingVO shardingVO = ShardingUtil.getShardingVo();
        XxlJobLogger.log("分片参数：当前分片序号 = {}, 总分片数 = {}", shardingVO.getIndex(), shardingVO.getTotal());
        // 业务逻辑
        for (int i = 0; i < shardingVO.getTotal(); i++) {
            if (i == shardingVO.getIndex()) {
                XxlJobLogger.log("第 {} 片, 命中分片开始处理", i);
            } else {
                XxlJobLogger.log("第 {} 片, 忽略", i);
            }
        }
        return ReturnT.SUCCESS;
    }
}

　　XXL-JOB相较于ElasticJob，最大的特点就是功能比较丰富，可运维能力比较强，不但支持控制台动态创建任务，还有调度日志、运行报表等功能。

　　

 　　XXL-JOB所有功能都依赖数据库，且调度中心不支持分布式架构，在任务量和调度量比较大的情况下，会有性能瓶颈。不过如果对任务量级、高可用、监控报警、可视化等没有过高要求的话，XXL-JOB基本可以满足定时任务的需求。