什么是分布式任務調度？怎樣實現(xiàn)任務調度

通常任務調度的程序是集成在應用中的，比如：優(yōu)惠卷服務中包括了定時發(fā)放優(yōu)惠卷的的調度程序，結算服務中包括了定期生成報表的任務調度程序，由于采用分布式架構，一個服務往往會部署多個冗余實例來運行我們的業(yè)務，在這種分布式系統(tǒng)環(huán)境下運行任務調度，我們稱之為分布式任務調度，如下圖：

不管是任務調度程序集成在應用程序中，還是單獨構建的任務調度系統(tǒng)，如果采用分布式調度任務的方式就相當于將任務調度程序分布式構建，這樣就可以具有分布式系統(tǒng)的特點，并且提高任務的調度處理能力：

1、并行任務調度

并行任務調度實現(xiàn)靠多線程，如果有大量任務需要調度，此時光靠多線程就會有瓶頸了，因為一臺計算機CPU的處理能力是有限的。

如果將任務調度程序分布式部署，每個結點還可以部署為集群，這樣就可以讓多臺計算機共同去完成任務調度，我們可以將任務分割為若干個分片，由不同的實例并行執(zhí)行，來提高任務調度的處理效率。

2、高可用

若某一個實例宕機，不影響其他實例來執(zhí)行任務。

3、彈性擴容

當集群中增加實例就可以提高并執(zhí)行任務的處理效率。

4、任務管理與監(jiān)測

對系統(tǒng)中存在的所有定時任務進行統(tǒng)一的管理及監(jiān)測。讓開發(fā)人員及運維人員能夠時刻了解任務執(zhí)行情況，從而做出快速的應急處理響應。

5、避免任務重復執(zhí)行

當任務調度以集群方式部署，同一個任務調度可能會執(zhí)行多次，比如在上面提到的電商系統(tǒng)中到點發(fā)優(yōu)惠券的例子，就會發(fā)放多次優(yōu)惠券，對公司造成很多損失，所以我們需要控制相同的任務在多個運行實例上只執(zhí)行一次。

public static void main(String[] args) {    
    //任務執(zhí)行間隔時間
    final long timeInterval = 1000;
    Runnable runnable = new Runnable() {
        public void run() {
            while (true) {
                //TODO：something
                try {
                    Thread.sleep(timeInterval);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    };
    Thread thread = new Thread(runnable);
    thread.start();
}

上面的代碼實現(xiàn)了按一定的間隔時間執(zhí)行任務調度的功能。

Jdk也為我們提供了相關支持，如Timer、ScheduledExecutor，下邊我們了解下。

Timer方式實現(xiàn)：

public static void main(String[] args){  
    Timer timer = new Timer();  
    timer.schedule(new TimerTask(){
        @Override  
        public void run() {  
           //TODO：something
        }  
    }, 1000, 2000);  //1秒后開始調度，每2秒執(zhí)行一次
}

Timer 的優(yōu)點在于簡單易用，每個Timer對應一個線程，因此可以同時啟動多個Timer并行執(zhí)行多個任務，同一個Timer中的任務是串行執(zhí)行。

ScheduledExecutor方式實現(xiàn)：

public static void main(String [] agrs){
    ScheduledExecutorService service = Executors.newScheduledThreadPool(10);
    service.scheduleAtFixedRate(
            new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    //TODO：something
                    System.out.println("todo something");
                }
            }, 1,
            2, TimeUnit.SECONDS);
}

Java 5 推出了基于線程池設計的 ScheduledExecutor，其設計思想是，每一個被調度的任務都會由線程池中一個線程去執(zhí)行，因此任務是并發(fā)執(zhí)行的，相互之間不會受到干擾。

Timer 和 ScheduledExecutor 都僅能提供基于開始時間與重復間隔的任務調度，不能勝任更加復雜的調度需求。比如，設置每月第一天凌晨1點執(zhí)行任務、復雜調度任務的管理、任務間傳遞數(shù)據(jù)等等。

第三方Quartz方式實現(xiàn)，項目地址：https://github.com/quartz-scheduler/quartz

Quartz 是一個功能強大的任務調度框架，它可以滿足更多更復雜的調度需求，Quartz 設計的核心類包括 Scheduler, Job 以及 Trigger。其中，Job 負責定義需要執(zhí)行的任務，Trigger 負責設置調度策略，Scheduler 將二者組裝在一起，并觸發(fā)任務開始執(zhí)行。Quartz支持簡單的按時間間隔調度、還支持按日歷調度方式，通過設置CronTrigger表達式(包括：秒、分、時、日、月、周、年)進行任務調度。

下邊是一個例子代碼：

public static void main(String [] agrs) throws SchedulerException {
    //創(chuàng)建一個Scheduler
    SchedulerFactory schedulerFactory = new StdSchedulerFactory();
    Scheduler scheduler = schedulerFactory.getScheduler();
    //創(chuàng)建JobDetail
    JobBuilder jobDetailBuilder = JobBuilder.newJob(MyJob.class);
    jobDetailBuilder.withIdentity("jobName","jobGroupName");
    JobDetail jobDetail = jobDetailBuilder.build();
    //創(chuàng)建觸發(fā)的CronTrigger 支持按日歷調度
        CronTrigger trigger = TriggerBuilder.newTrigger()
                .withIdentity("triggerName", "triggerGroupName")
                .startNow()
                .withSchedule(CronScheduleBuilder.cronSchedule("0/2 * * * * ?"))
                .build();
    scheduler.scheduleJob(jobDetail,trigger);
    scheduler.start();
}

public class MyJob implements Job {
    @Override
    public void execute(JobExecutionContext jobExecutionContext){
        System.out.println("todo something");
    }
}

通過以上內(nèi)容我們學習了什么是任務調度，任務調度所解決的問題，以及任務調度的多種實現(xiàn)方式。