近期业务中有一个定时任务发现每次服务部署时,偶发性的会触发问题,这里记录一下问题的跟进解决。
该定时任务每2分钟执行一次,完成数据的更新处理。同时服务部署了多个服务器节点,为保证每次只有一个服务器节点上的任务在跑,引入了基于Redis缓存的分布式锁。
示例源码
@Scheduled(cron = "10 */2 * * * ?")
public void execute() {
String jobName = getJobName();
DistributeLock lock = distributeLock.newLock(getJobKey(), 5 * 60);
if (!lock.tryLock()) {
logger.info(" {} execute get lock faild......", jobName);
return;
}
try {
logger.info("execute start........ {}", jobName);
long startTime = System.currentTimeMillis();
doExecute();
long endTime = System.currentTimeMillis();
logger.info("execute end........,time:{} ms", (endTime - startTime));
} catch (Exception e) {
logger.error("execute error", e);
} finally {
lock.unlock();
}
}
当服务部署时,分析日志发现存在以下异常。
原因: 我们假设任务在具体执行doExecute方法时,服务器节点收到了重新部署的命令。
将锁的持有时间修改为2分钟,考虑到通常的节点部署时间是超过2分钟的,这样可以保证新服务部署的时候,上一个锁是已经过期的。
看似是可以解决问题的,那么实际可以的吗。其实不然,这种方案是有风险的,因为这里忽略了doExecute的实际执行时间。
原有的5分钟是确定任务最长执行时间不会超过5分钟,但是将锁过期时间设置2分钟实际是否风险的。
举个例子:
10:00 任务1开始执行,执行时间为3分钟,要到10:03才会结束。
10:02 任务2开始执行,此时任务1还在执行,但是由于锁已经过期了,此时任务2也开始执行,要到10:05才会结束。
这就会导致,同一时刻,会存在重叠的任务在执行。
所以不能冒然调整锁的持有时间。
该方案依赖Spring或者JVM的关闭钩子,在进程销毁的时候,进行一些清理工作。
比如可以依赖Spring的ApplicationListener监听ContextClosedEvent事件。
@Component
@Slf4j
public class DistributeLockShutdownHook implements ApplicationListener<ContextClosedEvent> {
@Override
public void onApplicationEvent(ContextClosedEvent event) {
log.info("shutdown hook, ContextClosedEvent");
// 先判断当前节点是否持有定时任务的锁,如果持有
// 利用redis缓存的api,直接删除定时任务持有的锁;
// 如果不持有锁,不做处理。
}
}
这样可以保证锁是清理掉的,后续启动的节点就可以成功获取锁了。
不过这里有一点要注意,在清理时,一定是当前节点之前持有了这把锁才清理。否则,如果不做判断直接清理,就会出现问题,这通常与我们服务部署时,是按照百分比部署有关系。
10:00 B节点正在执行任务,持有锁,任务执行3分钟。
10:01 A节点此时要重新部署服务,将锁删除
10:02 C节点开始执行任务,获取锁成功,也开始执行任务。
那么此时也会导致多个任务在重叠执行。
可以看到方案1和方案2,当前正在执行的任务都是直接被终止掉了,那是否有办法等待当前定时任务执行完成,再关闭JVM呢。可以尝试使用以下方案。
首先,我们给Spring Schedule定时任务指定了线程池,同时配置了线程池的关闭策略和关闭等待时间。
@Configuration
public class ThreadPoolTaskSchedulerConfig {
@Bean
public ThreadPoolTaskScheduler threadPoolTaskScheduler () {
ThreadPoolTaskScheduler threadPoolTaskScheduler = new ThreadPoolTaskScheduler();
//线程池大小为10
threadPoolTaskScheduler.setPoolSize(10);
//设置线程名称前缀
threadPoolTaskScheduler.setThreadNamePrefix("scheduled-thread-test-");
//关键点: 设置线程池关闭的时候等待所有任务都完成再继续销毁其他的Bean
threadPoolTaskScheduler.setWaitForTasksToCompleteOnShutdown(true);
//关键点:设置线程池中任务的等待时间,如果超过这个时候还没有销毁就强制销毁,以确保应用最后能够被关闭,而不是阻塞住
threadPoolTaskScheduler.setAwaitTerminationSeconds(60);
threadPoolTaskScheduler.initialize();
return threadPoolTaskScheduler;
}
}
@Configuration
public class SchedulerConfig implements SchedulingConfigurer {
@Resource
private ThreadPoolTaskScheduler threadPoolTaskScheduler;
@Override
public void configureTasks(ScheduledTaskRegistrar scheduledTaskRegistrar) {
scheduledTaskRegistrar.setTaskScheduler(threadPoolTaskScheduler);
}
}
然后监听Spring的ContextClosedEvent,在其中触发线程池的shutdown方法。
@Component
@Slf4j
public class ShutdownHookDemo implements ApplicationListener<ContextClosedEvent> {
@Resource
private ThreadPoolTaskScheduler threadPoolTaskScheduler;
@Override
public void onApplicationEvent(ContextClosedEvent event) {
log.info("shutdown hook, ContextClosedEvent");
threadPoolTaskScheduler.destroy();
}
}
对于ThreadPoolTaskScheduler的destroy方法,源码如下所示:
可以看到会触发ExecutorService的shutDown方法,等待任务执行完成。而awaitTerminationIfNecessary方法则是限时等待,如果超时,则将线程中断。
/**
* Calls {@code shutdown} when the BeanFactory destroys
* the task executor instance.
* @see #shutdown()
*/
@Override
public void destroy() {
shutdown();
}
/**
* Perform a shutdown on the underlying ExecutorService.
* @see java.util.concurrent.ExecutorService#shutdown()
* @see java.util.concurrent.ExecutorService#shutdownNow()
*/
public void shutdown() {
if (logger.isInfoEnabled()) {
logger.info("Shutting down ExecutorService" + (this.beanName != null ? " '" + this.beanName + "'" : ""));
}
if (this.executor != null) {
if (this.waitForTasksToCompleteOnShutdown) {
this.executor.shutdown();
}
else {
for (Runnable remainingTask : this.executor.shutdownNow()) {
cancelRemainingTask(remainingTask);
}
}
awaitTerminationIfNecessary(this.executor);
}
}
private void awaitTerminationIfNecessary(ExecutorService executor) {
if (this.awaitTerminationMillis > 0) {
try {
if (!executor.awaitTermination(this.awaitTerminationMillis, TimeUnit.MILLISECONDS)) {
if (logger.isWarnEnabled()) {
logger.warn("Timed out while waiting for executor" +
(this.beanName != null ? " '" + this.beanName + "'" : "") + " to terminate");
}
}
}
catch (InterruptedException ex) {
if (logger.isWarnEnabled()) {
logger.warn("Interrupted while waiting for executor" +
(this.beanName != null ? " '" + this.beanName + "'" : "") + " to terminate");
}
Thread.currentThread().interrupt();
}
}
}
这样我们可以根据任务最大的超时时间,设置线程池属性,在JVM关闭时等待线程池中的任务执行完成。
方案对比:
可以结合实际业务场景需要进行选择,当然这里只有方案3才是优雅退出。
提到优雅退出,实际Spring有针对web的优雅退出。
修改application.properties配置文件,将server.shutdown从默认的immediate修改为graceful.同时设置等待时间为60s。
也就是说当收到退出请求时,如果此时有web请求还在处理,那么可最多等待60s后再退出。
server.shutdown=graceful
spring.lifecycle.timeout-per-shutdown-phase=60s
{
"name": "server.shutdown",
"type": "org.springframework.boot.web.server.Shutdown",
"description": "Type of shutdown that the server will support.",
"sourceType": "org.springframework.boot.autoconfigure.web.ServerProperties",
"defaultValue": "immediate"
}
{
"name": "spring.lifecycle.timeout-per-shutdown-phase",
"type": "java.time.Duration",
"description": "Timeout for the shutdown of any phase (group of SmartLifecycle beans with the same 'phase' value).",
"sourceType": "org.springframework.boot.autoconfigure.context.LifecycleProperties",
"defaultValue": "30s"
}
当存在一个正在处理的耗时web请求,当进程关闭时,日志中会包含以下信息
2023-08-05 00:16:32.264 o.s.b.w.e.tomcat.GracefulShutdown : Commencing graceful shutdown. Waiting for active requests to complete
2023-08-05 00:17:32.278 o.s.b.w.e.tomcat.GracefulShutdown: Graceful shutdown aborted with one or more requests still active
最后再强调一次,这里无论哪一种优雅退出,都是针对的kil -15这种操作,这是操作系统给了应用进程优雅退出的机会,如果是kill -9那么就不存在优雅退出了,因为会被立即停止执行。