架构师系列- 定时任务（四）- XXl-Job

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，其中“XXL”是主要作者，大众点评许雪里名字的缩写

和ElasticJob的区别

相同点

E-Job和X-job都有普遍的用户基础和完整的技术文档，都能满足定时任务的基本功能需求

不同点

X-Job 侧重的业务实现的简单和管理的方便，学习成本简单，失败策略和路由策略丰富，推荐使用在“用户基数相对少，服务器数量在一定范围内”的情景下使用
E-Job 关注的是数据，增长了弹性扩容和数据分片的思路，以便于更大限度的利用分布式服务器的资源，可是学习成本相对高些，推荐在“数据量庞大，且部署服务器数量较多”时使用算法
X-Job采用了中心化思想的架构，而E-Job采用了无中心的架构

功能特性

简单灵活

提供Web页面对任务进行管理，管理系统支持用户管理、权限控制；
支持容器部署；
支持通过通用HTTP提供跨平台任务调度；

丰富的任务管理功能

支持页面对任务CRUD操作；
支持在页面编写脚本任务、命令行任务、Java代码任务并执行；
支持任务级联编排，父任务执行结束后触发子任务执行；
支持设置任务优先级；
支持设置指定任务执行节点路由策略，包括轮询、随机、广播、故障转移、忙碌转移等；
支持Cron方式、任务依赖、调度中心API接口方式触发任务执行

高性能

调度中心基于线程池多线程触发调度任务，快任务、慢任务基于线程池隔离调度，提供系统性能和稳定性；
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；

高可用

任务调度中心、任务执行节点均集群部署，支持动态扩展、故障转移
支持任务配置路由故障转移策略，执行器节点不可用是自动转移到其他节点执行
支持任务超时控制、失败重试配置
支持任务处理阻塞策略：调度当任务执行节点忙碌时来不及执行任务的处理策略，包括：串行、抛弃、覆盖策略

易于监控运维

支持设置任务失败邮件告警，预留接口支持短信、钉钉告警；
支持实时查看任务执行运行数据统计图表、任务进度监控数据、任务完整执行日志；

整体架构设计

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；

调度模块（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，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

功能

任务管理：对调度的任务进行触发时间等配置
日志管理：查看调度的日志情况
执行器管理：管理接入的业务模块
其它，比如用户权限配置和运行统计报表等功能

执行模块（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

工作原理

任务执行器根据配置的调度中心的地址，自动注册到调度中心
达到任务触发条件，调度中心下发任务
执行器基于线程池执行任务，并把执行结果放入内存队列中、把执行日志写入日志文件中
执行器的回调线程消费内存队列中的执行结果，主动上报给调度中心
当用户在调度中心查看任务日志，调度中心请求任务执行器，任务执行器读取任务日志文件并返回日志详情

部署调度中心

初始化数据库

https://gitee.com/xuxueli0323/xxl-job地址下载项目源码并解压， SQL脚本位置在

/xxl-job/doc/db/tables_xxl_job.sql

创建用户并授权
mysql> source /opt/tables_xxl_job.sql;
mysql> CREATE USER 'xxl'@'%' IDENTIFIED BY 'xxl';
mysql> GRANT ALL ON xxl_job.* TO 'xxl'@'%' IDENTIFIED BY 'xxl' WITH GRANT OPTION;
源码结构
解压源码,按照maven格式将源码导入IDE, 使用maven进行编译即可

xxl-job-admin：调度中心
xxl-job-core：公共依赖
xxl-job-executor-samples：执行器Sample示例（选择合适的版本执行器，可直接使用，也可以参考其并将现有项目改造成执行器）
    ：xxl-job-executor-sample-springboot：Springboot版本，通过Springboot管理执行器，推荐这种方式；
    ：xxl-job-executor-sample-frameless：无框架版本；
配置调度中心
调度中心项目是xxl-job-admin，作用是统计管理调度平台上面的任务，负责触发以及执行调度任务，并且提供任务管理

修改application.properties
调度中心配置内容说明，可以按需进行修改

server.port=8080
#项目访问路径
server.servlet.context-path=/xxl-job-admin
spring.datasource.url=jdbc:mysql://192.168.10.30:3306/xxl_job?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&autoReconnect=true&serverTimezone=Asia/Shanghai
spring.datasource.username=xxl
spring.datasource.password=xxl
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver
### 报警邮箱
spring.mail.host=smtp.qq.com
spring.mail.port=25
spring.mail.username=xxx@qq.com
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
### 调度中心通讯TOKEN [选填]：非空时启用；
xxl.job.accessToken=
### 调度中心国际化配置 [必填]： 默认为 "zh_CN"/中文简体, 可选范围为 "zh_CN"/中文简体, "zh_TC"/中文繁体 and "en"/英文；
xxl.job.i18n=zh_CN
## 调度线程池最大线程配置【必填】
xxl.job.triggerpool.fast.max=200
xxl.job.triggerpool.slow.max=100
### 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

部署项目

可以在本地直接运行xxl-job服务，或者打包后在服务器上面运行

启动服务

运行项目后访问 http://192.168.10.30:8080/xxl-job-admin ,该地址执行器将会使用到，作为回调地，默认登录账号 admin/123456, 登录后运行界面如下图所示

Docker部署
创建docker-comopose.yml
version: '3'
services:
  xxl-job-admin:
    image: xuxueli/xxl-job-admin:2.3.0
    restart: always
    container_name: xxl-job-admin
    environment:
      PARAMS: '--spring.datasource.url=jdbc:mysql://192.168.10.30:3306/xxl_job?Unicode=true&characterEncoding=UTF-8 --spring.datasource.username=root --spring.datasource.password=root'
    ports:
      - 8080:8080
    volumes:
      - ./data/applogs:/data/applogs
启动服务
docker-compose up -d

部署执行器
引入依赖
在项目pom文件中引入了 “xxl-job-core” 的maven依赖；

<dependency>
    <groupId>com.xuxueli</groupId>
    <artifactId>xxl-job-core</artifactId>
    <version>2.3.0</version>
</dependency>
执行器配置文件
如调度中心集群部署存在多个地址则用逗号分隔

### 调度中心部署根地址 [选填]：如调度中心集群部署存在多个地址则用逗号分隔。执行器将会使用该地址进行"执行器心跳注册"和"任务结果回调"；为空则关闭自动注册；
xxl.job.admin.addresses=http://192.168.10.30:8080/xxl-job-admin
### 执行器通讯TOKEN [选填]：非空时启用；
xxl.job.accessToken=
### 执行器AppName [选填]：执行器心跳注册分组依据；为空则关闭自动注册
xxl.job.executor.appname=xxl-job-executor-task
### 执行器注册 [选填]：优先使用该配置作为注册地址，为空时使用内嵌服务 ”IP:PORT“ 作为注册地址。从而更灵活的支持容器类型执行器动态IP和动态映射端口问题。
xxl.job.executor.address=
### 执行器IP [选填]：默认为空表示自动获取IP，多网卡时可手动设置指定IP，该IP不会绑定Host仅作为通讯实用；地址信息用于 "执行器注册" 和 "调度中心请求并触发任务"；
xxl.job.executor.ip=
### 执行器端口号 [选填]：小于等于0则自动获取；默认端口为9999，单机部署多个执行器时，注意要配置不同执行器端口；
xxl.job.executor.port=9999
### 执行器运行日志文件存储磁盘路径 [选填] ：需要对该路径拥有读写权限；为空则使用默认路径；
xxl.job.executor.logpath=/data/applogs/xxl-job/jobhandler
### 执行器日志文件保存天数 [选填] ： 过期日志自动清理, 限制值大于等于3时生效; 否则, 如-1, 关闭自动清理功能；
xxl.job.executor.logretentiondays=30
配置执行器
@Configuration
public class XxlJobConfig {
    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(XxlJobConfig.class);

    @Value("${xxl.job.admin.addresses}")
    private String adminAddresses;

    @Value("${xxl.job.accessToken}")
    private String accessToken;

    @Value("${xxl.job.executor.appname}")
    private String appname;

    @Value("${xxl.job.executor.address}")
    private String address;

    @Value("${xxl.job.executor.ip}")
    private String ip;

    @Value("${xxl.job.executor.port}")
    private int port;

    @Value("${xxl.job.executor.logpath}")
    private String logPath;

    @Value("${xxl.job.executor.logretentiondays}")
    private int logRetentionDays;


    @Bean
    public XxlJobSpringExecutor xxlJobExecutor() {
        logger.info(">>>>>>>>>>> xxl-job config init.");
        XxlJobSpringExecutor xxlJobSpringExecutor = new XxlJobSpringExecutor();
        xxlJobSpringExecutor.setAdminAddresses(adminAddresses);
        xxlJobSpringExecutor.setAppname(appname);
        xxlJobSpringExecutor.setAddress(address);
        xxlJobSpringExecutor.setIp(ip);
        xxlJobSpringExecutor.setPort(port);
        xxlJobSpringExecutor.setAccessToken(accessToken);
        xxlJobSpringExecutor.setLogPath(logPath);
        xxlJobSpringExecutor.setLogRetentionDays(logRetentionDays);

        return xxlJobSpringExecutor;
    }
}

启动执行器

本地执行器服务启动后，需要在调度中心配置执行器

注意AppName就是执行器项目配置的配置项，名称可以随意，机器地址采用自动注册就可以

作业详情

xxl-job支持很多种任务模式，下面我们挑几个常用的介绍下

BEAN模式

Bean模式任务，支持基于方法的开发方式，每个任务对应一个方法。

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。

任务类需要加“@JobHandler(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。任务类需要继承统一接口“IJobHandler”，任务逻辑在execute方法中开发，因为“执行器”在接收到调度中心的调度请求时，将会调用“IJobHandler”的execute方法，执行任务逻辑。

编写执行器

为Job方法添加注解 "@XxlJob(value="自定义jobhandler名称", init = "JobHandler初始化方法", destroy = "JobHandler销毁方法")"，注解value值对应的是调度中心新建任务的JobHandler属性的值。

@Component
public class XxlJobBeanMethodTask {

    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(XxlJobBeanMethodTask.class);

    @XxlJob("methodTask")
    public void methodTask() throws Exception {
        logger.info("methodTask定时任务启动,总分片:{},当前分片:{},参数:{}",XxlJobHelper.getShardIndex(),XxlJobHelper.getShardIndex(),XxlJobHelper.getJobParam());
        XxlJobHelper.log("XXL-METHODTASK, methodTask定时任务启动");
        //执行成功标志，默认就是执行成功
        XxlJobHelper.handleSuccess();
    }
}

新建调度任务

在任务管理，选择对应的执行器新建任务

新增完成后，可以在列表点击执行一次或者点击启动启动定时任务

GLUE模式(Java)

任务以源代码方式维护在调度中心，支持通过Web IDE在线更新，实时编译和生效，因此不需要指定JobHandler

原理

每个 “GLUE模式(Java)” 任务的代码，实际上是“一个继承自“IJobHandler”的实现类的类代码”，“执行器”接收到“调度中心”的调度请求时，会通过Groovy类加载器加载此代码，实例化成Java对象，同时注入此代码中声明的Spring服务（请确保Glue代码中的服务和类引用在“执行器”项目中存在），然后调用该对象的execute方法，执行任务逻辑。

新建调度任务

新建一个任务，注意使用使用GLUE(JAVA)模式

在线编辑代码

添加任务后，选择刚刚添加的GLUE(JAVA)任务，选中指定任务后，点击该任务右侧“GLUE IDE”按钮，将会前往GLUE任务的Web IDE界面

在该界面支持对任务代码进行开发（也可以在IDE中开发完成后，复制粘贴到编辑中）

路由策略

路由策略属于XXLJob的高级功能，可以控制执行器执行的策略

准备工作

启动多台XXL执行器的服务，我们启动三台服务，并查看控制台的注册情况

第一个

当选择该策略时，会选择执行器注册地址的第一台机器执行，如果第一台机器出现故障，则调度任务失败

查看客户端日志

我们查看客户端日志，发现服务器已经调度了第一个节点

关闭客户端

我们通过执行器的注册节点发现，第一台服务器的执行器是8089端口的服务器，我们将8089服务器给关闭，然后查看执行器日志，我们发现服务执行失败

容错策略

但是并不会一直报错，等一段时间控制台会将已经挂掉的节点剔除出去，第一个节点已经变成了8189就可以继续执行了

最后一个

当选择该策略时，会选择执行器注册地址的最后一台机器执行，如果最后一台机器出现故障，则调度任务失败，测试方式如上

轮询

当选择该策略时，会按照执行器注册地址轮询分配任务，如果其中一台机器出现故障，调度任务失败，任务不会转移

随机

当选择该策略时，会按照执行器注册地址随机分配任务，如果其中一台机器出现故障，调度任务失败，任务不会转移

一致性HASH

当选择该策略时，每个任务按照Hash算法固定选择某一台机器，如果那台机器出现故障，调度任务失败，任务不会转移。

最不经常使用

当选择该策略时，会优先选择使用频率最低的那台机器，如果其中一台机器出现故障，调度任务失败，任务不会转移（实践表明效果和轮询策略一致）

故障转移

当选择该策略时，按照顺序依次进行心跳检测，如果其中一台机器出现故障，则会转移到下一个执行器，若心跳检测成功，会选定为目标执行器并发起调度

忙碌转移

当选择该策略时，按照顺序依次进行空闲检测，如果其中一台机器出现故障，则会转移到下一个执行器，若空闲检测成功，会选定为目标执行器并发起调度

分片广播

当选择该策略时，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，如果其中一台机器出现故障，则该执行器执行失败，不会影响其他执行器

XXL的分片是根据启动的客户端进行分片，

分片参数是调度中心自动传递的，不用我们手动传递，且集群中的每个index序号是固定的，即使集群中有项目宕机，也不影响其他项目的index序号，当重启宕机项目时，它的序号还是原先的

服务启动后会自动的进行服务分片，分片会根据不同的节点进行调度

阻塞策略

调度过于密集执行器来不及处理时的处理策略

准备工作

修改代码加入延时操作模拟定时任务执行超时

@Component
public class XxlJobBeanMethodTask {

    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(XxlJobBeanMethodTask.class);

    @XxlJob("methodTask")
    public void methodTask() throws Exception {
        logger.info("methodTask定时任务启动,总分片:{},当前分片:{},参数:{}",XxlJobHelper.getShardTotal(),XxlJobHelper.getShardIndex(),XxlJobHelper.getJobParam());
        XxlJobHelper.log("XXL-METHODTASK, methodTask定时任务启动");
        //休眠10S模拟服务执行超时
        Thread.sleep(10000);
        //执行成功标志，默认就是执行成功
        XxlJobHelper.handleSuccess();
    }
}