一、概述

1、定义

业务场景
- 某电商系统需要在每天上午10点，下午3点，晚上8点发放一批优惠券。
- 某银行系统需要在信用卡到期还款日的前三天进行短信提醒。
- 某财务系统需要在每天凌晨0:10结算前一天的财务数据，统计汇总。
- 12306会根据车次的不同，设置某几个时间点进行分批放票。

任务调度是指系统为了自动完成特定任务，在约定的特定时刻去执行任务的过程。有了任务调度即可解放更多的人力，而是由系统自动去执行任务。

• 如何实现任务调度？

- 多线程方式，结合sleep
- JDK提供的API，例如：Timer、ScheduledExecutor
- 框架，例如Quartz ，它是一个功能强大的任务调度框架，可以满足更多更复杂的调度需求
- spring task

2、分布式任务调度

当前软件的架构已经开始向分布式架构转变，将单体结构拆分为若干服务，服务之间通过网络交互来完成业务处理。在分布式架构下，一个服务往往会部署多个实例来运行我们的业务，如果在这种分布式系统环境下运行任务调度，我们称之为分布式任务调度。

将任务调度程序分布式构建，这样就可以具有分布式系统的特点，并且提高任务的调度处理能力：

• 1、并行任务调度
  并行任务调度实现靠多线程，如果有大量任务需要调度，此时光靠多线程就会有瓶颈了，因为一台计算机CPU的处理能力是有限的。
  如果将任务调度程序分布式部署，每个结点还可以部署为集群，这样就可以让多台计算机共同去完成任务调度，我们可以将任务分割为若干个分片，由不同的实例并行执行，来提高任务调度的处理效率。
• 2、高可用
  若某一个实例宕机，不影响其他实例来执行任务。
• 3、弹性扩容
  当集群中增加实例就可以提高并执行任务的处理效率。
• 4、任务管理与监测
  对系统中存在的所有定时任务进行统一的管理及监测。让开发人员及运维人员能够时刻了解任务执行情况，从而做出快速的应急处理响应。

• 分布式任务调度面临的问题：
  当任务调度以集群方式部署，同一个任务调度可能会执行多次，例如：电商系统定期发放优惠券，就可能重复发放优惠券，对公司造成损失，信用卡还款提醒就会重复执行多次，给用户造成烦恼，所以我们需要控制相同的任务在多个运行实例上只执行一次。常见解决方案：

• 分布式锁，多个实例在任务执行前首先需要获取锁，如果获取失败那么就证明有其他服务已经在运行，如果获取成功那么证明没有服务在运行定时任务，那么就可以执行。

• ZooKeeper选举，利用ZooKeeper对Leader实例执行定时任务，执行定时任务的时候判断自己是否是Leader，如果不是则不执行，如果是则执行业务逻辑，这样也能达到目的。

二、使用

1、springtask

• cron表达式

cron表达式是一个字符串, 用来设置定时规则, 由七部分组成, 每部分中间用空格隔开, 每部分的含义如下表所示:

cron表达式还可以包含一些特殊符号来设置更加灵活的定时规则, 如下表所示:

• 依赖

 <dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency>

• 代码

- 启动类
@SpringBootApplication
@EnableScheduling
public class SpringTaskApp {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(SpringTaskApp.class,args);}
}- 调度类@RestController
public class TaskController {@GetMapping@Scheduled(cron = "0/5 * * * * ?")public ResponseEntity<Map<String,Object>> getAll(){System.out.println("定时任务执行了");Map<String, Object> map = new HashMap<>();map.put("status","定时任务执行了");ResponseEntity<Map<String,Object>> responseEntity = new ResponseEntity<>(map, HttpStatus.OK);return responseEntity;}
}

2、xxl-Job简介

2.1 简介

• 针对分布式任务调度的需求，市场上出现了很多的产品：

1） TBSchedule：淘宝推出的一款非常优秀的高性能分布式调度框架，目前被应用于阿里、京东、支付宝、国美等很多互联网企业的流程调度系统中。但是已经多年未更新，文档缺失严重，缺少维护。2） XXL-Job：大众点评的分布式任务调度平台，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。现已开放源代码并接入多家公司线上产品线，开箱即用。3）Elastic-job：当当网借鉴TBSchedule并基于quartz 二次开发的弹性分布式任务调度系统，功能丰富强大，采用zookeeper实现分布式协调，具有任务高可用以及分片功能。4）Saturn： 唯品会开源的一个分布式任务调度平台，基于Elastic-job，可以全域统一配置，统一监
控，具有任务高可用以及分片功能。 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。

• 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**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；

2.2 快速入门

在分布式架构下，通过XXL-Job实现定时任务

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。
任务执行器：负责接收调度请求并执行任务逻辑。
任务：专注于任务的处理。
调度中心会发出调度请求，任务执行器接收到请求之后会去执行任务，任务则专注于任务业务的处理。

2.2.1 环境搭建

• 源码仓库地址

源码仓库地址	Release Download
https://github.com/xuxueli/xxl-job	Download
http://gitee.com/xuxueli0323/xxl-job	Download

2.1.3 初始化“调度数据库”

请下载项目源码并解压，获取 “调度数据库初始化SQL脚本” 并执行即可。
位置：/xxl-job/doc/db/tables_xxl_job.sql 共8张表
调度中心支持集群部署，集群情况下各节点务必连接同一个mysql实例;
如果mysql做主从,调度中心集群节点务必强制走主库;

- xxl_job_lock：任务调度锁表；
- xxl_job_group：执行器信息表，维护任务执行器信息；
- xxl_job_info：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；
- xxl_job_log：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；
- xxl_job_logglue：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；
- xxl_job_registry：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；
- xxl_job_user：系统用户表；

2.1.4 编译源码

解压源码,按照maven格式将源码导入IDE, 使用maven进行编译即可，源码结构如下：

2.1.5 配置部署“调度中心”

调度中心项目：xxl-job-admin
作用：统一管理任务调度平台上调度任务，负责触发调度执行，并且提供任务管理平台。

• 步骤一：调度中心配置

调度中心配置文件地址：/xxl-job/xxl-job-admin/src/main/resources/application.properties
数据库的连接信息修改为自己的数据库

### web
server.port=8888
server.servlet.context-path=/xxl-job-admin### actuator
management.server.servlet.context-path=/actuator
management.health.mail.enabled=false### resources
spring.mvc.servlet.load-on-startup=0
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
#mybatis.type-aliases-package=com.xxl.job.admin.core.model### xxl-job, datasource
spring.datasource.url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/xxl_job?Unicode=true&serverTimezone=Asia/Shanghai&characterEncoding=UTF-8
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=root
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver### datasource-pool
spring.datasource.type=com.zaxxer.hikari.HikariDataSource
spring.datasource.hikari.minimum-idle=10
spring.datasource.hikari.maximum-pool-size=30
spring.datasource.hikari.auto-commit=true
spring.datasource.hikari.idle-timeout=30000
spring.datasource.hikari.pool-name=HikariCP
spring.datasource.hikari.max-lifetime=900000
spring.datasource.hikari.connection-timeout=10000
spring.datasource.hikari.connection-test-query=SELECT 1### xxl-job, email
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### xxl-job, access token
xxl.job.accessToken=### xxl-job, i18n (default is zh_CN, and you can choose "zh_CN", "zh_TC" and "en")
xxl.job.i18n=zh_CN## xxl-job, triggerpool max size
xxl.job.triggerpool.fast.max=200
xxl.job.triggerpool.slow.max=100### xxl-job, log retention days
xxl.job.logretentiondays=30

• 步骤二：部署项目

• 执行maven打包命令：package
• 打完包以后，从项目的target目录中找到jar包拷贝到不带空格和中文的目录下
• 执行以下命令，启动项目
  java -jar xxl-job-admin-2.2.0-SNAPSHOT.jar

调度中心访问地址：http://localhost:8888/xxl-job-admin (该地址执行器将会使用到，作为回调地址)

2.1.6 配置执行器

属性名称	说明
AppName	是每个执行器集群的唯一标示AppName, 执行器会周期性以AppName为对象进行自动注册。可通过该配置自动发现注册成功的执行器, 供任务调度时使用;
名称	执行器的名称, 因为AppName限制字母数字等组成,可读性不强, 名称为了提高执行器的可读性;
排序	执行器的排序, 系统中需要执行器的地方,如任务新增, 将会按照该排序读取可用的执行器列表;
注册方式	调度中心获取执行器地址的方式；
机器地址	注册方式为"手动录入"时有效，支持人工维护执行器的地址信息；

2.1.7 在调度中心新建任务

- 执行器：任务的绑定的执行器，任务触发调度时将会自动发现注册成功的执行器, 实现任务自动发现功能; 另一方面也可以方便的进行任务分组。每个任务必须绑定一个执行器, 可在 “执行器管理” 进行设置

• 任务描述：任务的描述信息，便于任务管理

  路由策略：当执行器集群部署时，提供丰富的路由策略，包括

  • FIRST（第一个）：固定选择第一个机器；

  • LAST（最后一个）：固定选择最后一个机器；

  • ROUND（轮询）：

  • RANDOM（随机）：随机选择在线的机器；

  • CONSISTENT_HASH（一致性HASH）：每个任务按照Hash算法固定选择某一台机器，且所有任务均匀散列在不同机器上。

  • LEAST_FREQUENTLY_USED（最不经常使用）：使用频率最低的机器优先被选举；

  • LEAST_RECENTLY_USED（最近最久未使用）：最久为使用的机器优先被选举；

  • FAILOVER（故障转移）：按照顺序依次进行心跳检测，第一个心跳检测成功的机器选定为目标执行器并发起调度；

  • BUSYOVER（忙碌转移）：按照顺序依次进行空闲检测，第一个空闲检测成功的机器选定为目标执行器并发起调度；

  • SHARDING_BROADCAST(分片广播)：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；

• Cron：触发任务执行的Cron表达式；

• 运行模式：

  • BEAN模式：任务以JobHandler方式维护在执行器端；需要结合 “JobHandler” 属性匹配执行器中任务；

  • GLUE模式(Java)：任务以源码方式维护在调度中心；该模式的任务实际上是一段继承自IJobHandler的Java类代码并 “groovy” 源码方式维护，它在执行器项目中运行，可使用@Resource/@Autowire注入执行器里中的其他服务；

  • GLUE模式(Shell)：任务以源码方式维护在调度中心；该模式的任务实际上是一段 “shell” 脚本；

  • GLUE模式(Python)：任务以源码方式维护在调度中心；该模式的任务实际上是一段 “python” 脚本；

  • GLUE模式(PHP)：任务以源码方式维护在调度中心；该模式的任务实际上是一段 “php” 脚本；

  • GLUE模式(NodeJS)：任务以源码方式维护在调度中心；该模式的任务实际上是一段 “nodejs” 脚本；

  • GLUE模式(PowerShell)：任务以源码方式维护在调度中心；该模式的任务实际上是一段 “PowerShell” 脚本；

• JobHandler：运行模式为 “BEAN模式” 时生效，对应执行器中新开发的JobHandler类“@JobHandler”注解自定义的value值；

• 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；

  • 单机串行（默认）：调度请求进入单机执行器后，调度请求进入FIFO队列并以串行方式运行；

  • 丢弃后续调度：调度请求进入单机执行器后，发现执行器存在运行的调度任务，本次请求将会被丢弃并标记为失败；

  • 覆盖之前调度：调度请求进入单机执行器后，发现执行器存在运行的调度任务，将会终止运行中的调度任务并清空队列，然后运行本地调度任务；

• 子任务：每个任务都拥有一个唯一的任务ID(任务ID可以从任务列表获取)，当本任务执行结束并且执行成功时，将会触发子任务ID所对应的任务的一次主动调度。

• 任务超时时间：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；

• 失败重试次数；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；

• 报警邮件：任务调度失败时邮件通知的邮箱地址，支持配置多邮箱地址，配置多个邮箱地址时用逗号分隔；

• 负责人：任务的负责人；

• 执行参数：任务执行所需的参数；

2.2.3 搭建springboot项目

• pom文件

<groupId>com.itheima</groupId>
<artifactId>xxl-job-demo</artifactId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
<!-- 继承Spring boot工程 -->
<parent><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId><version>2.1.5.RELEASE</version>
</parent><dependencies><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency><!-- xxl-job --><dependency><groupId>com.xuxueli</groupId><artifactId>xxl-job-core</artifactId><version>2.2.0-SNAPSHOT</version></dependency>
</dependencies><build><plugins><plugin><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId></plugin></plugins>
</build>

注意：如果项目中没有找到xxl-job-core这个依赖，需要把这个依赖安装到本地的maven仓库

• 配置文件

application.properties

server.port=${port:8801}
# no web
#spring.main.web-environment=false# log config
logging.config=classpath:logback.xml### xxl-job admin address list, such as "http://address" or "http://address01,http://address02"
xxl.job.admin.addresses=http://localhost:8888/xxl-job-admin### xxl-job, access token
xxl.job.accessToken=### xxl-job executor appname
xxl.job.executor.appname=xxl-job-executor-sample
### xxl-job executor registry-address: default use address to registry , otherwise use ip:port if address is null
xxl.job.executor.address=
### xxl-job executor server-info
xxl.job.executor.ip=
xxl.job.executor.port=${executor.port:9999}
### xxl-job executor log-path
xxl.job.executor.logpath=/data/applogs/xxl-job/jobhandler
### xxl-job executor log-retention-days
xxl.job.executor.logretentiondays=30

logback.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<configuration debug="false" scan="true" scanPeriod="1 seconds"><contextName>logback</contextName><property name="log.path" value="/data/applogs/xxl-job/xxl-job-executor-sample-springboot.log"/><appender name="console" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender"><encoder><pattern>%d{HH:mm:ss.SSS} %contextName [%thread] %-5level %logger{36} - %msg%n</pattern></encoder></appender><appender name="file" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender"><file>${log.path}</file><rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy"><fileNamePattern>${log.path}.%d{yyyy-MM-dd}.zip</fileNamePattern></rollingPolicy><encoder><pattern>%date %level [%thread] %logger{36} [%file : %line] %msg%n</pattern></encoder></appender><root level="info"><appender-ref ref="console"/><appender-ref ref="file"/></root></configuration>

• 引导类

package com.itheima.xxljob;import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;@SpringBootApplication
public class XxlJobApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(XxlJobApplication.class,args);}
}

• 添加xxl-job配置

这个类主要是创建了任务执行器，参考官方案例编写，无须改动

@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;@Beanpublic 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;}/*** 针对多网卡、容器内部署等情况，可借助 "spring-cloud-commons" 提供的 "InetUtils" 组件灵活定制注册IP；**      1、引入依赖：*          <dependency>*             <groupId>org.springframework.cloud</groupId>*             <artifactId>spring-cloud-commons</artifactId>*             <version>${version}</version>*         </dependency>**      2、配置文件，或者容器启动变量*          spring.cloud.inetutils.preferred-networks: 'xxx.xxx.xxx.'**      3、获取IP*          String ip_ = inetUtils.findFirstNonLoopbackHostInfo().getIpAddress();*/}

• 创建任务

@Component
public class HelloJob {@Value("${server.port}")private String appPort;@XxlJob("helloJob")public ReturnT<String> hello(String param) throws Exception {System.out.println("helloJob："+ LocalDateTime.now()+",端口号"+appPort);return ReturnT.SUCCESS;}
}