分布式调度平台XXL-JOB 极简入门
1.概述
分布式任务调度框架几乎是每个大型应用必备的工具。XXL-JOB是一个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。
目前已有多家公司接入xxl-job，包括比较知名的大众点评，京东，优信二手车，北京尚德，360金融 (360)，联想集团 (联想)，易信 (网易)等等....
2.特性
① 功能强大
- 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、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。
- 4、GLUE：提供 Web IDE，支持在线开发任务逻辑代码，动态发布，实时编译生效，省略部署上线的过程。支持 30 个版本的历史版本回溯。 19、脚本任务：支持以 GLUE 模式开发和运行脚本任务，包括 Shell、Python、NodeJS、PHP、PowerShell 等类型脚本;
- 5、命令行任务：原生提供通用命令行任务 Handler（Bean任务，”CommandJobHandler”）；业务方只需要提供命令行即可；
- 6、任务依赖：支持配置子任务依赖，当父任务执行结束且执行成功后将会主动触发一次子任务的执行, 多个子任务用逗号分隔；
- 7、自定义任务参数：支持在线配置调度任务入参，即时生效；
- 8、数据加密：调度中心和执行器之间的通讯进行数据加密，提升调度信息安全性；
- 9、跨平台：原生提供通用 HTTP 任务Handler（Bean 任务，”HttpJobHandler”）；业务方只需要提供 HTTP 链接即可，不限制语言、平台；
- 10、国际化：调度中心支持国际化设置，提供中文、英文两种可选语言，默认为中文；
② 高性能
- 1、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；
- 2、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。
- 3、调度线程池：调度系统多线程触发调度运行，确保调度精确执行，不被堵塞；
- 4、全异步：任务调度流程全异步化设计实现，如异步调度、异步运行、异步回调等，有效对密集调度进行流量削峰，理论上支持任意时长任务的运行；
- 5、线程池隔离：调度线程池进行隔离拆分，慢任务自动降级进入 ”Slow” 线程池，避免耗尽调度线程，提高系统稳定性；
③ 高可用
- 1、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；
- 2、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；
- 3、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；
- 4、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。
- 5、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；
- 6、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；
- 7、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；
- 8、一致性：“调度中心”通过DB锁保证集群分布式调度的一致性, 一次任务调度只会触发一次执行；
④ 监控治理
- 1、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。同时，也支持手动录入执行器地址；
- 2、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；
- 3、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；
- 4、任务进度监控：支持实时监控任务进度；
- 5、Rolling 实时日志：支持在线查看调度结果，并且支持以 Rolling 方式实时查看执行器输出的完整的执行日志；
- 6、邮件报警：任务失败时支持邮件报警，支持配置多邮件地址群发报警邮件；
- 7、推送 Maven 中央仓库: 将会把最新稳定版推送到 Maven 中央仓库, 方便用户接入和使用;
- 8、运行报表：支持实时查看运行数据，如任务数量、调度次数、执行器数量等；以及调度报表，如调度日期分布图，调度成功分布图等；
- 9、容器化：提供官方 Docker 镜像，并实时更新推送 Docker Hub，进一步实现产品开箱即用；
- 10、用户管理：支持在线管理系统用户，存在管理员、普通用户两种角色；
- 11、权限控制：执行器维度进行权限控制，管理员拥有全量权限，普通用户需要分配执行器权限后才允许相关操作；
3.架构设计
3.1 设计思想
- 将调度行为抽象形成“调度中心”公共平台，而平台自身并不承担业务逻辑，“调度中心”负责发起调度请求。
- 将任务抽象成分散的 JobHandler ，交由“执行器”统一管理，“执行器”负责接收调度请求并执行对应的 JobHandler中 业务逻辑。
因此，“调度”和“任务”两部分可以相互解耦，提高系统整体稳定性和扩展性。
如果胖友对分布式任务调度平台有一定了解的话，如果从调度系统的角度来看，可以分成两类：
- 中心化： 调度中心和执行器分离，调度中心统一调度，通知某个执行器处理任务。
- 去中心化：调度中心和执行器一体化，自己调度自己执行处理任务。
如此可知 XXL-Job 属于中心化的任务调度平台。目前采用这种方案的还有：
- 链家的 kob
- 美团的 Crane（暂未开源）
去中心化的任务调度平台，目前有：
- Elastic Job
- 唯品会的 Saturn
- Quartz 基于数据库的集群方案
- 淘宝的 TBSchedule（暂停更新，只能使用阿里云 SchedulerX 服务）
3.2 系统组成
整个 XXL-JOB 系统，由调度中心和执行器两个角色组成，分别处于不同的进程中。
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。
- 支持监控调度结果以及执行日志，支持执行器 Failover 。
执行器
- 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。
一般来说，XXL-JOB 执行器可以内嵌到应用服务里。例如说，一个提供 Restful API 的 Spring Boot 项目中，引入 xxl-job-core 依赖，同时也作为一个 XXL-JOB 执行器。本质上，每次 Restful API 是请求任务，而每次任务调度是定时任务。
3.3 架构图
- 注意，左边是调度中心，右边是执行器。
- 【执行器】：[注册线程] 根据配置的【调度中心】的地址，自动注册到【调度中心】。
- 【调度中心】：达到任务触发条件，【调度中心】下发任务给【执行器】。
- 【执行器】：基于 [任务线程池] 执行任务，并把执行结果放入 [内存队列] 中、把 [执行日志] 写入 Log 日志文件中。
- 【执行器】：[回调线程] 消费 [内存队列] 中的调度结果，主动上报给【调度中心】。
- 当用户在【调度中心】查看 [Rolling 任务日志]，【调度中心】请求【执行器】，【执行器】读取 Log 日志文件并返回日志详情。
3.4 同类框架比较
| 框架名称 |
quartz |
elastic-job-lite |
xxl-job |
LTS |
| 依赖 |
MySQL、jdk |
jdk、zookeeper |
mysql、jdk |
jdk、zookeeper、maven |
| 高可用 |
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 |
通过zookeeper的注册与发现，可以动态的添加服务器 |
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，有监控 |
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。有监控 |
| 任务分片 |
不支持 |
支持 |
支持 |
支持 |
| 管理界面 |
不支持 |
支持 |
支持 |
支持 |
| 高级功能 |
弹性扩容，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，spring命名空间支持 |
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，国际化 |
支持spring，spring boot，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。 |
|
| 版本更新 |
半年没更新 |
2年没更新 |
最近有更新 |
1年没更新 |
4.搭建调度中心
4.1 克隆原码
克隆完成后，耐心等待下载完依赖。
- xxl-job-core 模块：XXL-JOB 核心。后续我们在编写执行器时，会引入该模块。
- xxl-job-admin 模块：调度中心。
- xxl-job-executor-samples 模块：提供了在 Spring、Spring Boot、JFinal、Nutz 等框架下的使用示例。
这里，我们需要编译的主要是 xxl-job-admin 模块，即调度中心。
4.2 初始化XXL-JOB表结构
在 doc/db/tables_xxl_job.sql 地址，是 XXL-JOB 表结构的初始化脚本。我们需要在数据库中执行该脚本，完成初始化 XXL-JOB 表结构。
- xxljoblock：任务调度锁表；
- xxljobgroup：执行器信息表，维护任务执行器信息；
- xxljobinfo：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；
- xxljoblog：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；
- xxljoblog_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；
- xxljoblogglue：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；
- xxljobregistry：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；
- xxljobuser：系统用户表；
自 XXL-JOB 2.1.0 Release 版本，去除对 Quartz 的依赖，所以我们就看不到 Quartz 相关的表哈。
4.3 修改配置文件
打开 xxl-job-admin 模块，修改
src/main/resources/application.properties 配置文件。如下：
### web # Web 服务器
server.port=8080
server.context-path=/xxl-job-admin
### actuator
management.context-path=/actuator
management.health.mail.enabled=false
### resources
spring.mvc.static-path-pattern=/static/**
spring.resources.static-locations=classpath:/static/
### freemarker
spring.freemarker.templateLoaderPath=classpath:/templates/
spring.freemarker.suffix=.ftl
spring.freemarker.charset=UTF-8
spring.freemarker.request-context-attribute=request
spring.freemarker.settings.number_format=0.##########
### mybatis
mybatis.mapper-locations=classpath:/mybatis-mapper/*Mapper.xml
### xxl-job, datasource 调度中心 JDBC 链接
spring.datasource.url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/xxl_job?Unicode=true&characterEncoding=UTF-8
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=root_pwd
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver
spring.datasource.type=org.apache.tomcat.jdbc.pool.DataSource
spring.datasource.tomcat.max-wait=10000
spring.datasource.tomcat.max-active=30
spring.datasource.tomcat.test-on-borrow=true
spring.datasource.tomcat.validation-query=SELECT 1
spring.datasource.tomcat.validation-interval=30000
### xxl-job email 报警邮箱
spring.mail.host=smtp.qq.com
spring.mail.port=25
[email protected]
spring.mail.password=xxx
spring.mail.properties.mail.smtp.auth=true
spring.mail.properties.mail.smtp.starttls.enable=true
spring.mail.properties.mail.smtp.starttls.required=true
spring.mail.properties.mail.smtp.socketFactory.class=javax.net.ssl.SSLSocketFactory
### xxl-job, access token 调度中心通讯TOKEN [选填]：非空时启用；调度中心国际化配置 [选填]： 默认为空，表示中文; "en" 表示英文；
xxl.job.accessToken=
### xxl-job, i18n (default empty as chinese, "en" as english)
xxl.job.i18n=
## xxl-job, triggerpool max size 调度线程池最大线程配置
xxl.job.triggerpool.fast.max=200
xxl.job.triggerpool.slow.max=100
### xxl-job, log retention days 调度中心日志表数据保存天数 [必填]：过期日志自动清理；限制大于等于7时生效，否则, 如-1，关闭自动清理功能；
xxl.job.logretentiondays=30
可以看到 XXL-JOB 使用了 Spring Boot ，嘿嘿。配置项比较多，以下必须要改的项：
- server.port ：XXL-JOB 调度中心的服务器地址。可以根据自己的需要，修改该端口。
- spring.datasource ：XXL-JOB 调度中心的数据源地址，必须修改成自己准备提供给 XXL-JOB 的数据库地址。
- spring.mail ：报警邮箱，生产环境下必须配置，不然定时任务执行报错都不知道，简直要命。 一般来说下，建议有时间的胖友，修改下 XXL-JOB 的源码，把钉钉告警接入。
- xxl.job.accessToken ：调度中心通讯令牌，建议填写。虽然说，内网一般很安全，但是以防万一，并且又没啥成本，直接给整上。
4.4 修改日志配置文件
打开 xxl-job-admin 模块，修改
src/main/resources/logback.xml 配置文件。如下：
- 默认情况下，日志输出的地址是 /data/applogs/xxl-job/xxl-job-admin.log 。可以根据自己的需要，进行调整。
4.5 IDEA启动调度中心
在开始编译源码之前，我们先直接使用 XxlJobAdminApplication 类，运行启动调度中心。这样，避免我们后面编译源码，进行打包查出来的 jar 包，结果配置文件不对的尴尬。
当看到如下日志，代表启动成功：
启动成功后，浏览器
http://127.0.0.1:8080/xxl-job-admin 地址，并使用默认 "admin/123456" 进行登录。如果登录成功，说明我们已经配置正确啦。
4.6 编译原码
# 进入 xxl-job-admin 模块根目录
$ cd
/Users/yunai/Java/xxl-job2/
# 使用 Maven 打包指定 xxl-job-admin 模块，并忽略测试
$ mvn clean package -pl xxl-job-admin -am -DskipTests
打包完成后，在
xxl-job-admin/target/xxl-job-admin-2.1.2-SNAPSHOT.jar 地址下，就是我们要启动的 XXL-JOB 调度中心的 jar 包。
4.7 命令行启动调度中心
# 进入 xxl-job-admin jar 包所在目录
$ cd xxl-job-admin/target/
# 启动调度中心
$ jar -jar
xxl-job-admin-2.1.2-SNAPSHOT.jar
当看到如下日志，代表启动成功：
23:19:11.950 logback [main] INFO o.a.coyote.http11.Http11NioProtocol - Starting ProtocolHandler ["http-nio-8080"]
23:19:12.026 logback [main] INFO o.a.tomcat.util.net.NioSelectorPool - Using a shared selector for servlet write/read
23:19:12.181 logback [main] INFO o.s.b.c.e.t.TomcatEmbeddedServletContainer - Tomcat started on port(s): 8080 (http)
启动成功后，浏览器
http://127.0.0.1:8080/xxl-job-admin 地址，并使用默认 "admin/123456" 进行登录。如果登录成功，说明我们已经配置正确啦。
另外，启动完成之后，记得去「用户管理」菜单，修改下管理员的密码
4.8 搭建集群
在生产环境下，一定要部署 XXL-JOB 调度中心的集群，提升调度系统容灾和可用性。
调度中心集群部署时，几点要求和建议：
- DB 配置保持一致；
- 集群机器时钟保持一致（单机集群忽视）；
- 推荐通过 Nginx 为调度中心集群做负载均衡，分配域名。调度中心访问、执行器回调配置、调用 API 服务等操作均通过该域名进行。
总结
基于xxl-job的众多优良特性，该技术在实际应用中也颇受欢迎，比如：由于购物车采用的是同步操作redis，异步操作mysql。即使mysql操作失败，只要redis操作成功，依然不影响功能的使用。但是，如果不进行定期的数据同步处理，则可能导致mysql数据存在严重偏差，失去了数据分析价值。所以可以使用xxl-job定时同步购物车数据。