什么是定时任务 xxl-job架构设计方案

一.定时任务概述

1.定时任务认识

1.1.什么是定时任务

定时任务是按照指定时间周期运行任务。使用场景为在某个固定时间点执行，或者周期性的去执行某个任务，比如：每天晚上24点做数据汇总，定时发送短信等。

1.2.常见定时任务方案

While + Sleep : 通过循环加休眠的方式定时执行

Timer和TimerTask实现 ：JDK自带的定时任务，可以实现简单的间隔执行任务（在指定时间点执行某一任务，也能定时的周期性执行），无法实现按日历去调度执行任务。

ScheduledExecutorService : Java并发包下，JDK1.5出现，是比较理想的定时任务实现方案。Eureka就使用的是它

QuartZ : 使用Quartz，它是一个异步任务调度框架，功能丰富，可以实现按日历调度,支持持久化。

使用Spring Task ，Spring 3.0后提供Spring Task实现任务调度，支持按日历调度，相比Quartz功能稍简单，但是在开发基本够用，支持注解编程方式。

SpringBoot中的Schedule ： 通过@EnableScheduling+@Scheduled最实现定时任务，底层使用的是Spring Task

2.分布式定时任务

2.1.遇到什么问题

上述的定时任务都是集中式(单体项目使用)的定时任务，在分布式中将会面临一些问题或不足

业务量大，单机性能瓶颈需要扩展

多台机器部署如何保证定时任务不重复执行

定时任务时间需要可调整，可以暂停

机器发生故障down机，定时任务依然可用，如何实现故障转移

定时任务，执行日志是否可监控

2.2.分布式定时任务xxl-job

XXL-JOB是一个分布式任务调度平台，于2015问世，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。其具备且不止如下能力

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；

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；

调度中心HA（中心式） ：调度采用中心式设计，“调度中心”基于集群Quartz实现并支持集群部署，可保证调度中心HA；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；

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；

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；

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。

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，可方面的扩展短信、钉钉等告警方式；

具体见：https://github.com/xuxueli/xxl-job/tree/v2.0.0

基于 Spring Boot + MyBatis Plus + Vue & Element 实现的后台管理系统 + 用户小程序，支持 RBAC 动态权限、多租户、数据权限、工作流、三方登录、支付、短信、商城等功能

项目地址：https://github.com/YunaiV/ruoyi-vue-pro

视频教程：https://doc.iocoder.cn/video/

二.XXL-JOB初体验

1.xxl-job架构设计

1.1.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；

1.2.架构设计图

xxl-job分为 调度中心和执行器两大模块

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，GLUE开发和任务报警等，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(故障转移)。

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。

调度中心高可用

基于数据库的集群方案，数据库选用Mysql；集群分布式并发环境中进行定时任务调度时，会在各个节点会上报任务，存到数据库中，执行时会从数据库中取出触发器来执行，如果触发器的名称和执行时间相同，则只有一个节点去执行此任务。

并行调度

调度采用线程池方式实现，避免单线程因阻塞而引起任务调度延迟。XXL-JOB调度模块默认采用并行机制，在多线程调度的情况下，调度模块被阻塞的几率很低，大大提高了调度系统的承载量。

XXL-JOB的不同任务之间并行调度、并行执行。XXL-JOB的单个任务，针对多个执行器是并行运行的，针对单个执行器是串行执行的。同时支持任务终止。

执行器(任务)高可用

执行器如若集群部署，调度中心将会感知到在线的所有执行器，如“127.0.0.1:9997, 127.0.0.1:9998, 127.0.0.1:9999”。多个执行器可以选择“路由策略”来采用轮询，随机等方式进行多机器调度。

当任务”路由策略”选择”故障转移(FAILOVER)”时，当调度中心每次发起调度请求时，会按照顺序对执行器发出心跳检测请求，第一个检测为存活状态的执行器将会被选定并发送调度请求。调度成功后，可在日志监控界面查看“调度备注”

2.xxl-job安装

2.1.下载源码

请下载项目源码并解压，使用IDEA工具导入项目

源码仓库地址

https://github.com/xuxueli/xxl-job

http://gitee.com/xuxueli0323/xxl-job

项目代码结构如下

doc ：文档，即SQL脚本所在目录

db : “调度数据库”建表脚本

xxl-job-admin : 调度中心项目源码

xxl-job-core : 核心模块,公共Jar依赖

xxl-job-executor-samples : 执行器，Sample示例项目（大家可以在该项目上进行开发，也可以将现有项目改造生成执行器项目）

2.2.导入数据库

打开项目代码，获取 “调度数据库初始化SQL脚本” 并执行即可。“调度数据库初始化SQL脚本” 位置为: /xxl-job/doc/db/tables_xxl_job.sql ，数据库名：xxl_job

数据库如下

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_log_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；

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；

2.3.启动调度中心

打开 xxl-job-admin 的配置文件，/xxl-job/xxl-job-admin/src/main/resources/application.properties 对调度中心进行配置，重要配置如下

server.port : 根据情况修改端口

spring.datasource.url ：指向刚才准备的数据库

spring.datasource.password : 记得修改成自己的数据库密码

spring.mail.username ：配置自己的邮件账号

spring.mail.password ：邮件的授权码，我下面是以qq邮箱为例

下面根据自己的情况进行修改，不要直接复制

## 调度中心JDBC链接：链接地址请保持和 2.1章节 所创建的调度数据库的地址一致
spring.datasource.url=jdbc//127.0.0.1:3306/xxl_job?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&autoReconnect=true&serverTimezone=Asia/Shanghai
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=root_pwd
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=[e-mail]
spring.mail.password=邮箱授权码，不是登录密码
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

> 基于 Spring Cloud Alibaba + Gateway + Nacos + RocketMQ + Vue & Element 实现的后台管理系统 + 用户小程序，支持 RBAC 动态权限、多租户、数据权限、工作流、三方登录、支付、短信、商城等功能
>
> * 项目地址：
> * 视频教程：

# 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

然后启动调度中心 ，执行 XxlJobAdminApplication#main 方法 ， 启动之后，浏览器访问 http://localhost:18080/xxl-job-admin/jobinfo?jobGroup=2 ；注意URL中有个上下文路径。默认登录账号 “admin/123456”, 登录后运行界面如下图所示。

2.3.配置部署“执行器项目

“执行器”项目：xxl-job-executor-sample-springboot (提供多种版本执行器供选择，现以 springboot 版本为例，可直接使用，也可以参考其并将现有项目改造成执行器)

作用：负责接收“调度中心”的调度并执行；可直接部署执行器，也可以将执行器集成到现有业务项目中。

修改配置：/xxl-job/xxl-job-executor-samples/xxl-job-executor-sample-springboot/src/main/resources/application.properties

xxl.job.admin.addresses : 调度中心的地址，如果调度中心修改过端口，这里也要对应修改

## 调度中心部署跟地址 [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://127.0.0.1:18080/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-sample
## 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

上面配置是为了在Spring容器中创建一个 XxlJobSpringExecutor 执行器Bean，见：com.xxl.job.executor.core.config.XxlJobConfig#xxlJobExecutor

@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;
}

 

 

在com.xxl.job.executor.service.jobhandler.SampleXxlJob中提供了简单的定时任务实例

为方便用户参考与快速实用，示例执行器内原生提供多个Bean模式任务Handler，可以直接配置实用，如下：

demoJobHandler ：简单示例任务，任务内部模拟耗时任务逻辑，用户可在线体验Rolling Log等功能；

shardingJobHandler ：分片示例任务，任务内部模拟处理分片参数，可参考熟悉分片任务；

httpJobHandler ：通用HTTP任务Handler；业务方只需要提供HTTP链接等信息即可，不限制语言、平台。示例任务入参如下：

/**
 * XxlJob开发示例（Bean模式）
 *
 * 开发步骤：
 * 1、在Spring Bean实例中，开发Job方法，方式格式要求为 "public ReturnT execute(String param)"
 * 2、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。
 * 3、执行日志：需要通过 "XxlJobLogger.log" 打印执行日志；
 *
 * @author xuxueli 2019-12-11 2151
 */
@Component
public class SampleXxlJob {
    private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(SampleXxlJob.class);
 /**
     * 1、简单任务示例（Bean模式）
     */
    @XxlJob("demoJobHandler")
    public ReturnT demoJobHandler(String param) throws Exception {
        logger.info("XXL-JOB, Hello World. param={}",param);
        return ReturnT.SUCCESS;
    }
    //...省略...
}

【重要】 如果我们要写自己的定时任务，参照上面方法，在方法上注解一个@XxlJob("任务名字") ,方法可以接受一个字符串参数，方法需要返回ReturnT格式。

最后启动执行器项目.

3.配置定时任务

3.1.执行器创建

打开调度中心可视化界面，在执行器管理界面，添加新增执行器

appName : 执行器的名字，可以任意填写

名称：任意填写

注册方式：调度中心是通过RPC的方式对执行器发起调度，所以这里需要的是执行器项目的ip:port ，注意，该端口不是执行器项目的server.port ，而是：xxl.job.executor.port 端口。你可以选择自动注册，也可以手动录入。

3.2.创建任务

在 任务管理 界面，新增任务

路由策略 ：有轮询，随机，故障转移等等策略，是用在集群模式下的调度方式。

cron : 定时任务的执行时间规则，时间表达式

JobHandler : 这个是要对应 “执行器项目”中 @XxlJob("demoJobHandler") 注解中的名字

运行模式 ：Bean ，使用内置代码方式，也可以执行在线执行代码方式

报警邮件 ：如果定时任务失败，会发送报警邮件到邮箱

任务参数 ：这个参数可以传递给 @XxlJob("demoJobHandler")所在方法的参数。

创建好任务之后就可以执行了

调度日志

IDEA工具控制台效果

15:47:33.017 logback [Thread-16] INFO  c.x.j.e.s.jobhandler.SampleXxlJob - XXL-JOB, Hello World. param=
15:47:34.007 logback [Thread-16] INFO  c.x.j.e.s.jobhandler.SampleXxlJob - XXL-JOB, Hello World. param=
15:47:35.008 logback [Thread-16] INFO  c.x.j.e.s.jobhandler.SampleXxlJob - XXL-JOB, Hello World. param=
...省略...

4.GLUE模式(Java)

4.1.添加任务

该模式支持在线编辑定时任务的内容，立刻执行，无需再开发工具中编辑代码，也无需重启项目。

请点击任务右侧 “GLUE” 按钮，进入 “GLUE编辑器开发界面” ，见下图。“GLUE模式(Java)” 运行模式的任务默认已经初始化了示例任务代码，即打印Hello World。

任务以源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

4.2.编写代码

保存之后可以在操作按钮里面去编写任务

(“GLUE模式(Java)” 运行模式的任务实际上是一段继承自IJobHandler的Java类代码，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），比如我的定时任务如下，编辑好之后点击保存

保存好之后，启动定时任务，效果如下

三.XXL-JOB集群部署

1.调度中心集群

1.1.问题概述

调度中心支持集群部署，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）；

当启动多个调度器时，执行器配置调度中心部署跟地址可以用逗号分隔。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；

但是建议：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。

1.2.启动多个调度中心

修改调度中心端口，启动多个调度中心，我这里启动两个如

http://localhost:18080/xxl-job-admin/

http://localhost:18081/xxl-job-admin/

1.3.配置Nginx负载均衡

当启动多个调度器时，执行器配置调度中心部署跟地址可以用逗号分隔。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；

但是建议：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。

我们启动了2个调度中心，那么我的执行器项目该注册到哪个调度中心呢？我们通过Nginx来解决这个问题，原理如下图：

我们再hosts配置 www.jobs.com作为nginx的主机域名，然后反向代理到多个调度中心，这样一来执行器就只需要注册到www.jobs.com Nginx即可。

修改 C:WindowsSystem32driversetchosts增加配置如下

127.0.0.1 www.jobs.com

Nginx配置如下

#调度中心
upstream jobs{
 server localhost:18080;
 server localhost:18081;
}

server {
      listen       80;
      #使用域名
      server_name  www.jobs.com;

      #charset koi8-r;

      #access_log  logs/host.access.log  main;

      location / {
       #调度中心反向代理配置
          proxy_pass   http://jobs/;
      }

      #error_page  404              /404.html;

      # redirect server error pages to the static page /50x.html
      #
      error_page   500 502 503 504  /50x.html;
      location = /50x.html {
          root   html;
      }

      
  }

启动Nginx,通过浏览器访问 http://www.jobs.com/xxl-job-admin/ ，可以访问到调度中心的管理界面

2.执行器项目集群

执行器支持集群部署，提升调度系统可用性，同时提升任务处理能力。

执行器集群部署时，几点要求和建议：

执行器回调地址（xxl.job.admin.addresses）需要保持一致；执行器根据该配置进行执行器自动注册等操作。

同一个执行器集群内AppName（xxl.job.executor.appname）需要保持一致；调度中心根据该配置动态发现不同集群的在线执行器列表。

2.1.启动多个执行器项目

现在对执行器项目做集群，修改xxl-job-executor-sample-springboot配置文件application.properties

server.port : 既然是做集群，项目端口需要修改

xxl.job.admin.addresses : 调度中心地址需要修改成www.jobs.com ，多个执行器配置同一个地址。

xxl.job.executor.port : RPC通信端口也要修改，多个执行器该端口需要不一样

第一个实例配置

server.port=19090
xxl.job.admin.addresses=http://www.jobs.com/xxl-job-admin #对应Nginx地址
xxl.job.executor.port=9999

第二个实例配置

server.port=19091
xxl.job.admin.addresses=http://www.jobs.com/xxl-job-admin
xxl.job.executor.port=9998

在 Configurations中配置，允许启动多个实例

启动实例如下

2.2.配置定时任务

通过http://www.jobs.com/xxl-job-admin 访问调度中心管理界面，在执行器管理中可以看到多台执行器实例

在任务管理中，可以编辑任务，然后选择路由策略，比如：选择轮询，然后启动任务，就会看到两个执行器项目轮着执行定时任务。

说在最后

xxl-job确实很强大，功能也很全,经过该文章学习相信你可以把xxl-job给用起来了，但是如果你的项目是一个小体量的单体，我不太建议使用它，Quzrtz或者SpringBoot Task就足够 ，对于xxl-job个人还是有些笨重。

编辑：黄飞