springboot quartz job调用service spring boot 任务调度

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footballboy 2024-03-20 15:32:32

文章标签 java 后端 spring boot 分布式 spring 文章分类 架构后端开发

1.任务调度

2.Elastic Job

3.springboot集成Elastic Job

1.任务调度

什么是任务调度？

任务调度就是指系统为了自动地完成特定任务，在指定的时刻去执行任务的过程，其目的是为了让系统自动且精确地完成任务从而解放人力资源。

如：电商平台在指定地时刻开启抢购活动，而不是需要人力开启；系统在指定的时刻自动发送短信提醒客户；系统在每月的某个时刻进行订单、财务数据等相关数据的整理。

那什么是分布式任务调度？

分布式是一种系统架构，指同一个系统下的不同子服务，分布于不同的机器上，服务之间通过网络交互完成整个系统的业务处理。

分布式调度就是在分布式系统架构下，一个服务往往会拥有多个实例，在这种分布式架构下的任务调度过程。

springboot quartz job调用service spring boot 任务调度_spring

如上图所示，同一个分布式架构系统下由不同的微服务构成，每一个微服务都拥有多个实例，在此情况下共同完成任务调度。

分布式任务调度的目的就是并向地进行任务调度，提高任务的调度处理能力；有效地分配资源，实现任务处理能力随资源配备弹性伸缩；保证任务的高可用。多个实例共同完成任务调度，即使一个实例挂了，还能由其他实例继续完成；通过zookeeper选举leader的方式，避免任务重复执行。

2.Elastic Job

Elastic Job 基于 Quartz 和 Curator 开发，是面向互联网生态和海量任务的分布式调度解决方案，由两个相互独立的子项目 ElasticJob-Lite 和 ElasticJob-Cloud 组成。

它通过弹性调度、资源管控、以及作业治理的功能，打造一个适用于互联网场景的分布式调度解决方案，并通过开放的架构设计，提供多元化的作业生态。它的各个产品使用统一的作业 API，开发者仅需一次开发，即可随意部署。

其中，ElasticJob-Lite 架构如下：

springboot quartz job调用service spring boot 任务调度_后端_02

APP即应用程序，内部包含了执行业务逻辑和Elastic-job-lite组件。

Elastic-job-lite：定位为轻量级的无中心化解决方案，负责任务的调度以及产生日志和任务调度记录。无中心化即没有调度中心，各作业节点都是平等的，通过zookeeper分布式协调。

Registery：注册中心，以zookeeper作为Elastic-job-lite的注册中心组件，通过执行任务实例选举的方式保证任务不重复执行。

Console：运维平台，可以查看日志文件等相关信息。

简单来说，就是我们在实例中编写好任务执行逻辑，在指定的时刻告诉elastic job框架，elastic job框架通过配置好的作业分片信息，进行任务调度；elastic job框架通过zookeeper找到该任务对应的命名空间等信息，通过选举leader的形式，选择执行的实例，最后让实例执行自动任务。

我们可以通过 Elastic Job 实现分布式的任务调度，有效地分配资源，达到提高任务执行效率，避免任务重复执行等目的。

3.springboot集成Elastic Job

使用elastic job环境要求如下：

springboot quartz job调用service spring boot 任务调度_java_03

在springboot项目中导入依赖：

<dependencies>
        <!--springboot相关依赖-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
        </dependency>
        <!--elastic-job-lite-->
        <dependency>
            <groupId>com.dangdang</groupId>
            <artifactId>elastic-job-lite-spring</artifactId>
            <version>2.1.5</version>
        </dependency>
        <!--zookeeper curator-->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.curator</groupId>
            <artifactId>curator-recipes</artifactId>
            <version>2.12.0</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.curator</groupId>
            <artifactId>curator-framework</artifactId>
            <version>2.12.0</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.curator</groupId>
            <artifactId>curator-client</artifactId>
            <version>2.12.0</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
            <artifactId>zookeeper</artifactId>
            <version>3.4.5</version>
        </dependency>
        <!--mysql-druid-->
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
            <version>5.1.37</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>druid-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>1.1.10</version>
        </dependency>
        <!-- mybatis-plus启动器-->
        <dependency>
            <groupId>com.baomidou</groupId>
            <artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId>
            <version>3.5.1</version>
        </dependency>
    </dependencies>

（1）配置注册中心：

import com.dangdang.ddframe.job.reg.base.CoordinatorRegistryCenter;
import com.dangdang.ddframe.job.reg.zookeeper.ZookeeperConfiguration;
import com.dangdang.ddframe.job.reg.zookeeper.ZookeeperRegistryCenter;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
public class JobRegistryCenterConfig {
    //zookeeper端口
    private static final int ZOOKEEPER_PORT = 2181;
    private static final String JOB_NAMESPACE = "elastic-job-example-java";

    @Bean(initMethod = "init")
    public CoordinatorRegistryCenter setupRegistryCenter(){
        //zk配置
        ZookeeperConfiguration zookeeper = new ZookeeperConfiguration("localhost:" + ZOOKEEPER_PORT, JOB_NAMESPACE);
        zookeeper.setSessionTimeoutMilliseconds(100);
        //创建注册中心
        return new ZookeeperRegistryCenter(zookeeper);
    }
}

（2）然后，我们准备一些数据：

@TableName(value ="FileCustom")
@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class FileCustom implements Serializable {
    @TableId
    private Integer id;
    private String name;
    private String type;
    private String content;
    private boolean backup;

    @TableField(exist = false)
    private static final long serialVersionUID = 1L;
}

springboot quartz job调用service spring boot 任务调度_spring_04

业务类（基于mybatis plus实现）：主要实现业务，根据文件类型查询所有未备份文件

@Service
public class FileCustomServiceImpl extends ServiceImpl<FileCustomMapper, FileCustom>
    implements FileCustomService {
    @Resource
    private FileCustomMapper filecustomMapper;

    @Override
    public List<FileCustom> getFileList(String fileType, int size) {
        //分页参数
        Page<FileCustom> page = Page.of(1,size);
        QueryWrapper<FileCustom> queryWrapper = new QueryWrapper<FileCustom>()
                .eq("type", fileType)
                .eq("backup",false);
        filecustomMapper.selectPage(page,queryWrapper);
        return page.getRecords();
    }
}

关于为什么是根据文件类型查询：

系统分布式地部署在两台服务器上，各有一个实例执行文件自动备份任务。那么可以将作业分为2片，每台服务器上的实例执行两片，每一片作业分别处理text、image类型的文件。

所以，对任务合理地分片化（一般分片项设置大于服务器的数量，最好是服务器数量的倍数）可以最大限度地提升执行作业的吞吐量。

（3）编写elastic job任务执行逻辑：

SimpleJob形式：简单实现，未经过任何封装。

import com.dangdang.ddframe.job.api.ShardingContext;
import com.dangdang.ddframe.job.api.simple.SimpleJob;
import com.seven.scheduler.entities.FileCustom;
import com.seven.scheduler.service.FileCustomService;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.stereotype.Component;

import javax.annotation.Resource;
import java.util.List;

/**
 * 文件备份任务
 */
@Slf4j
@Component
public class FileBackupJob implements SimpleJob {

    @Resource
    private FileCustomService filecustomService;

    //每次任务执行备份文件数量
    private final int FETCH_SIZE = 1;

    @Override
    public void execute(ShardingContext shardingContext) {
        //获取分片参数
        //此处分片参数为文件类型，根据类型对任务进行分片
        //"0=txt,1=jpg"
        String jobParameter = shardingContext.getShardingParameter();
        log.info("作业编号："+shardingContext.getShardingItem()+",处理"+jobParameter+"类型数据");
        //获取文件
        List<FileCustom> list = filecustomService.getFileList(jobParameter,FETCH_SIZE);
        //备份文件
        backupFiles(list);
    }

    //文件备份
    public void backupFiles(List<FileCustom> list){
        list.forEach(fileCustom -> {
            fileCustom.setBackup(true);
            filecustomService.updateById(fileCustom);
            log.info(fileCustom.getName()+"进行备份");
        });
    }
}

DataflowJob形式，用于处理数据流。

可通过DataflowJobConfiguration配置是否流式处理：流式处理数据只有fetchData方法的返回值为null或集合长度为空时，作业才停止抓取，否则作业将一直运行下去；非流式处理数据则只会在每次作业执行过程中执行一次fetchData方法和processData方法，随即完成本次作业。

import com.dangdang.ddframe.job.api.ShardingContext;
import com.dangdang.ddframe.job.api.dataflow.DataflowJob;
import com.seven.scheduler.entities.FileCustom;
import com.seven.scheduler.service.FileCustomService;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.stereotype.Component;

import javax.annotation.Resource;
import java.util.List;

@Slf4j
@Component
public class FileBackupDataFlowJob implements DataflowJob<FileCustom> {

    @Resource
    private FileCustomService fileCustomService;

    //抓取数据
    @Override
    public List<FileCustom> fetchData(ShardingContext shardingContext) {
        //获取分片参数
        //此处分片参数为文件类型，根据类型对任务进行分片
        //"0=txt,1=jpg,2=png,3=video"
        String jobParameter = shardingContext.getShardingParameter();
        log.info("作业编号："+shardingContext.getShardingItem()+",处理"+jobParameter+"类型数据");
        //获取文件
        return fileCustomService.getFileList(jobParameter,1);
    }

    //处理数据
    @Override
    public void processData(ShardingContext shardingContext, List<FileCustom> data) {
        backupFiles(data);
    }
    //文件备份
    public void backupFiles(List<FileCustom> list){
        list.forEach(fileCustom -> {
            fileCustom.setBackup(true);
            fileCustomService.updateById(fileCustom);
            log.info(fileCustom.getName()+"进行备份");
        });
    }
}

从以上两种方式中选取一种类型进行业务代码（都是获取数据，处理数据）的编写。

（4）定义任务调度类，配置作业分片等信息：

import com.dangdang.ddframe.job.api.ElasticJob;
import com.dangdang.ddframe.job.config.JobCoreConfiguration;
import com.dangdang.ddframe.job.config.simple.SimpleJobConfiguration;
import com.dangdang.ddframe.job.lite.config.LiteJobConfiguration;
import com.dangdang.ddframe.job.lite.spring.api.SpringJobScheduler;
import com.dangdang.ddframe.job.reg.base.CoordinatorRegistryCenter;
import com.seven.scheduler.job.FileBackupDataFlowJob;
import com.seven.scheduler.job.FileBackupJob;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

import javax.annotation.Resource;

@Configuration
@Slf4j
public class ElasticJobConfig {

    @Resource
    private FileBackupJob fileBackupJob;
    @Resource
    private FileBackupDataFlowJob fileBackupDataFlowJob;
    @Resource
    private CoordinatorRegistryCenter registryCenter;
    //数据库数据源
    @Resource
    private DataSource dataSource;

    @Bean(initMethod = "init")
    public SpringJobScheduler initSimpleElasticJob(){
        //生成日志表
        JobEventRdbConfiguration jobEventRdbConfiguration = new JobEventRdbConfiguration(dataSource);
        return new SpringJobScheduler(fileBackupJob,registryCenter,
                createJobConfiguration(fileBackupJob.getClass(),"0 20 17 * * ?",
                        2,"0=txt,1=jpg"),jobEventRdbConfiguration);
    }


    private LiteJobConfiguration createJobConfiguration(final Class<? extends ElasticJob> jobClass,
                                                        final String cron, final int shardingTotalCount,
                                                        final String shardingItemParameters){
        JobCoreConfiguration.Builder builder = JobCoreConfiguration.newBuilder(jobClass.getName(), cron, shardingTotalCount);
        if (!StringUtils.isEmpty(shardingItemParameters)){
            builder.shardingItemParameters(shardingItemParameters);
        }
        JobCoreConfiguration jobCoreConfiguration = builder.build();
        //simpleJob形式
        SimpleJobConfiguration simpleJobConfiguration = new SimpleJobConfiguration(jobCoreConfiguration,jobClass.getCanonicalName());
        return LiteJobConfiguration.newBuilder(simpleJobConfiguration).overwrite(true).build();
        
        //DataflowJob形式，最后的参数true即为开启流式抓取
//        DataflowJobConfiguration dataflowJobConfiguration =
//                new DataflowJobConfiguration(jobCoreConfiguration, jobClass.getCanonicalName(), true);
//        return LiteJobConfiguration.newBuilder(dataflowJobConfiguration).overwrite(true).build();
    }
}

上述代码中，把任务分为了两片，0号作业负责备份txt类型数据，1号作业负责备份jpg类型数据；该任务在每天的17:20执行（具体参考cron表达式）

（选用DataflowJob形式则把 fileBackupJob 都换成fileBackupDataFlowJob， simpleJobConfiguration换为DataflowJobConfiguration即可。）

（5）我们就可以执行了，分贝启动两个进程，对数据进行处理，执行效果如下：

springboot quartz job调用service spring boot 任务调度_spring boot_05

springboot quartz job调用service spring boot 任务调度_spring_06

可以看到，17:20自动执行了任务。

作业0处理了txt文件，作业1处理了jpg文件；两个进程分别处理了各自的文件，实现了资源的合理分配，同时避免了对数据的重复处理。

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