分布式定时任务框架之Uncode Schedule入门

定时任务的现状

就定时任务来说，首先是操作系统层面一直支持的功能，所以我们的各种对定时任务的实现手段才能得以发挥。由于操作系统和编程语言种类繁多，本文中将重点从linux操作系统、java语言以及java生态中开源框架来介绍定时任务。

1. linux系统级的定时任务执行器：crontab 这是一个系统级的定时器，具有灵活简单的特性，同时也是缺乏管理功能和分布式支持。一般的使用方法是，使用shell脚本调用业务实现jar包。

2. java语言中的定时器：java.util.Timer 这是一个java语言内置的定时器，这是所有基于java语言的开源框架实现的基础。其中，典型的任务调度方法：

public void schedule(TimerTask task, long delay);
public void schedule(TimerTask task, Date time);
public void schedule(TimerTask task, long delay, long period);
public void schedule(TimerTask task, Date firstTime, long period);
public void scheduleAtFixedRate(TimerTask task, long delay, long period);
public void scheduleAtFixedRate(TimerTask task, Date firstTime, long period);

3. java定时任务开源框架（常用） 3.1. Quartz（java定时任务的标准） 3.2. spring task 在spring中实现定时任务有两种方式，一是spring对quartz进行了封装，二是独立实现了定时任务的调度器称为spring task。其中spring task相对较为简单，cron表达式不支持L W；而quartz不但完整支持cron表达式，而且具有很多高级特性，如JDBCJobStore（作业仓库）、集群模式。

4. 分布式定时任务开源框架 4.1. Elastic-Job（当当网） 4.2. light-task-scheduler 4.3. clover 4.4. TBSchedule（阿里） 4.5. niubi-job 4.6. Uncode-Schedule 基于java的分布式定时任务的开源框架还是很多的，这里没有一一列举，有些框架设计的非常完善复杂，可根据具体使用场景选择适当的框架，当某些功能不符合你的预期的时候，可以去修改一下源代码实现自己想要的功能，这是开源框架的好处。

根据我们所有定时任务的特点和实际运行需求，我选择了Uncode-Schedule框架，这个框架相对简单、灵活，并且修改源代码以满足特定需求相对容易。

分布式定时任务面临的问题

对于分布式应用来说，一致性始终是首要问题，另外就是对任务和执行任务的机器的管理问题。

1. 一致性问题 1.1. 一个任务不能同时在多台机器上执行 1.2. 当某一台执行任务的机器宕机时，该机器上的任务自动重新分配至其他机器 1.3. 任务的均衡分配 1.4. 心跳检测

2. 任务的管理和监控 2.1. 任务的动态添加和删除 2.2. 控制执行任务的机器 2.3. 随时手动执行任务

Uncode-Schedule开源框架分析

Uncode-Schedule是一个实现分布式定时任务的开源框架，java语言实现，本章将从上面的几个问题入手分析该框架的实现机制。

1. 功能概述 Uncode-Schedule是基于zookeeper的分布式任务调度组件，非常小巧，使用简单，开发时只需要引入jar包，不需要单独部署服务端。而且定时任务的实现方式和原始的spring/quartz task保持一致，所以普通的定时任务改造成分布式很方便。

1.1. 它能够确保所有任务在集群中不重复，不遗漏的执行。 1.2. 单节点故障时，任务能够自动转移到其他节点继续执行。 1.3. 支持动态添加和删除任务。 1.4. 支持添加机器ip黑名单。 1.5. 支持手动执行任务。

2. 注意事项 在使用Uncode-Schedule框架开发定时任务时，需要注意几个问题： 2.1. 开发的定时任务在业务要保证幂等性。主要是为了解决单点故障时，任务转移重复执行带来的问题。 2.2. 任务节点启动时必须保证zookeeper可用。 2.3. 任务节点运行期zookeeper集群不可用时任务节点保持可用前状态运行，当zookeeper集群恢复后，任务正常运行。 2.4. 手动执行任务时，需要选择在哪台机器执行。

3. 模块架构 3.1. Uncode-Schedule分布式定时任务的设计结构如下图：

Uncode-Schedule架构图

zookeeper集群负责存储定时任务和机器的数据，起到存储数据和保持一致性的关键作用。在所有的执行任务的节点中有一个leader，它会负责任务的分配。任务的管理和监控平台可单独部署。

3.2. 每一个任务节点的内部结构如下图：

worker node结构图

执行任务的节点上支持的任务类型包括spring的封装的quartz任务和spring task；另外该框架还自定义了一种任务Uncode Task，实际上是一种由zookeeper存储调度信息的任务，最终还是由spring的调度器ThreadPoolTaskScheduler控制的，不过这种任务是可动态添加和删除的。

3. 使用方法 Uncode-Schedule框架的使用方法是很简单的，而且我也没有对原作者的使用方法做修改，所以具体使用方法可参考github上的README文档。

我根据对框架的功能完善，自己设计了一个任务的管理和监控平台。主要在其中添加了手动执行的功能，其他的监控功能会进一步完善。

4.demo地址

uncode-schedule demo地址https://github.com/rabbitgyk/uncode-schedule uncode-schedule-manage demo地址https://github.com/rabbitgyk/uncode-schedule-manage