《分布式任务调度平台xxl-job》

一 简介

XXL-JOB是一个轻量级分布式任务调度框架，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。

1.1 下载

源码地址

• github地址：https://github.com/xuxueli/xxl-job
• git.osc地址：http://git.oschina.net/xuxueli0323/xxl-job
• 我将会在两个git仓库同步发布最新代码；用户手册放置在源码“/doc”目录下（ https://github.com/xuxueli/xxl-job/tree/master/doc ）；开箱即用；

博客地址

• oschina地址：http://my.oschina.net/xuxueli/blog/690978
• cnblogs地址：http://www.cnblogs.com/xuxueli/p/5021979.html
• csdn地址：http://blog.csdn.net/xuxueli0323/article/details/51674330

技术交流群(仅作技术交流)：367260654

1.2 特性

• 1、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；
• 2、动态：支持动态修改任务状态、暂停/恢复任务，以及终止运行中任务，即时生效；
• 3、调度HA：“调度中心”基于集群Quartz实现，可保证调度中心HA；
• 4、任务HA：任务支持多地址配置，可保证任务执行HA；
• 5、任务Failover：多地址配置时，调度失败时将会平滑切换执行器进行Failover；
• 6、一致性：“调度中心”通过DB锁保证集群分布式调度的一致性；
• 7、自定义任务参数：支持在线配置调度任务入参，即时生效；
• 8、调度线程池：调度系统多线程触发调度运行，确保调度精确执行，不被堵塞；
• 9、执行日志：支持在线查看调度结果，并且查看完整的执行日志；
• 10、邮件报警：任务失败时支持邮件报警，同时可自定义失败次数阀值；
• 11、支持登录验证；
• 12、GLUE：提供Web IDE，支持在线开发任务逻辑代码，动态发布，实时编译生效，省略部署上线的过程。

1.3 发展

于2015年中，我在github上创建XXL-JOB项目仓库并提交第一个commit，随之进行系统结构设计，UI选型，交互设计……

于2015-11月，XXL-JOB终于REALEASE了第一个大版本V1.0， 随后我将之发布到OSCHINA，XXL-JOB在OSCHINA上获得了@红薯的热门推荐，同期分别达到了OSCHINA的“热门动弹”排行第一和git.oschina的开源软件月热度排行第一，在此特别感谢红薯，感谢大家的关注和支持。

于2015-12月，我将XXL-JOB发表到我司内部知识库，并且得到内部同事认可。

于2016-01月我司展开XXL-JOB的内部接入和定制工作，在此感谢袁某和尹某两位同事的贡献，同时也感谢内部其他给与关注与支持的同事。

我司大众点评目前已接入XXL-JOB，内部别名《Ferrari》（Ferrari基于XXL-JOB的V1.1版本定制而成，新接入应用推荐升级最新版本V1.3）。自2016-01-21接入至2016-05-20为止进行统计，该系统已调度40000余次，表现优异。新接入应用推荐使用最新版本V1.3，因为经过两个大版本的更新，系统的任务模型、UI交互模型以及底层调度通讯模型都有了较大的提升，核心功能更加稳定高效。

至今，XXL-JOB已接入多家公司的线上产品线，接入场景如电商业务，O2O业务和大数据作业等，截止2016-07-19为止，XXL-JOB已接入的公司包括不限于：

- 1、大众点评；
- 2、山东学而网络科技有限公司；
- 3、安徽慧通互联科技有限公司；
- 4、人人聚财金服；
- 5、上海棠棣信息科技股份有限公司
- 6、运满满
- 7、米其林(中国区)
- 8、妈妈联盟
- ……

欢迎大家的关注和使用，XXL-JOB也将拥抱变化，持续发展。

1.4 接入登记

更多接入公司，欢迎在https://github.com/xuxueli/xxl-job/issues/1 登记。

1.5 报告问题

XXL-JOB托管在Github上，如有问题可在ISSUES上提问，也可以加入技术交流群(仅作技术交流)：367260654 。

1.6 源码目录说明

• /xxl-job-admin 【调度中心】：负责管理调度信息，按照调度配置发出调度请求；
• /xxl-job-core 公共依赖
• /xxl-job-executor-example 【执行器】：负责接收调度请求并执行任务逻辑；
• /db 建表脚本
• /doc 用户手册

二 总体设计

2.1 架构图

2.2 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；

2.3 系统组成

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、简单且动态的维管理调度信息，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。

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；

支持接收“调度中心”的执行请求、终止请求和日志请求等。

三 实现原理

3.1 quartz的不足

Quartz作为开源作业调度中的佼佼者，是作业调度的首选。但是集群环境中Quartz采用API的方式对任务进行管理，从而可以避免上述问题，但是同样存在以下问题： - 问题一：调用API的的方式操作任务，不人性化； - 问题二：需要持久化业务QuartzJobBean到底层数据表中，系统侵入性相当严重。 - 问题三：调度逻辑和QuartzJobBean耦合在同一个项目中，这将导致一个问题，在调度任务数量逐渐增多，同时调度任务逻辑逐渐加重的情况加，此时调度系统的性能将大大受限于业务；

XXL-JOB的调度中心基于Quartz实现，弥补了quartz的上述不足之处。

3.2 RemoteHttpJobBean

常规Quartz的开发，任务逻辑一般维护在QuartzJobBean中，耦合很严重。XXL-JOB中“调度模块”和“任务模块”完全解耦，调度模块中的所有调度任务使用同一个QuartzJobBean，即RemoteHttpJobBean。不同的调度任务将各自参数维护在各自扩展表数据中，当触发RemoteHttpJobBean执行时，将会解析不同的任务参数发起远程调用，调用各自的远程执行器服务。这种调用模型类似RPC调用，RemoteHttpJobBean提供调用代理的功能，而执行器提供远程服务的功能。

3.3 调度中心HA（集群）

基于Quartz的集群方案，数据库选用Mysql；集群分布式并发环境中使用QUARTZ定时任务调度，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。

3.4 调度线程池

默认线程池中线程的数量为10个，避免单线程因阻塞而引起任务调度延迟。

3.5 @DisallowConcurrentExecution

XXL-JOB调度模块的“调度中心”默认不使用该注解，即默认开启并行机制，因为RemoteHttpJobBean为公共QuartzJobBean，这样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的每个调度任务虽然在调度模块是并行调度执行的，但是任务调度传递到任务模块的“执行器”确实串行执行的，同时支持任务终止。

3.6 日志回调服务

调度模块的“调度中心”作为Web服务单独部署，除此之外，内部嵌入jetty服务器提供日志回调服务。

“执行器”在接收到任务执行请求后，执行任务，在执行结束之后会将执行结果回调通知“调度中心”，如下图所示。

3.7 任务HA（Failover）

如下图所示，任务“执行器地址”支持配置多个，用逗号分隔，如“127.0.0.1:9998,127.0.0.1:9999”。如果任务配置多个执行器地址，当调度中心每次发起调度请求时，会按照地址配置的顺序依次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。

调度成功后，可在日志监控界面查看执行日志；

调度日志显示，任务配置的地址“227.0.0.1:9999,127.0.0.1:9999”，首先对第一个执行器地址“227.0.0.1:9999”进行心跳检测，心跳失败因此跳过；然后对第二个执行器地址“127.0.0.1:9999”进行心跳检测，心跳检测成功，选定为“目标执行器”；然后对“目标执行器”发送调度请求，调度流程结束，等待执行器回调执行结果。

3.8 调度日志组成

调度中心每次进行任务调度，都会记录一条任务日志，任务日志主要包括以下三部分内容： - A、任务信息：包括“执行器地址”、“JobHandler”和“执行参数”等属性，根据这些参数，可以精确的定位任务执行的具体机器和任务代码； - B、调度信息：包括“调度时间”、“调度结果”和“调度日志”等，根据这些参数，可以了解“调度中心”发起调度请求时具体情况。 - C、执行信息：包括“执行时间”、“执行结果”和“执行日志”等，根据这些参数，可以了解在“执行器”端任务执行的具体情况；

3.9 Bean模式任务

开发步骤：     - 1、开发一个继承“IJobHandler”的实现类，任务逻辑写在execute方法中；     - 2、将任务类装配到Spring中，例如加 “@Service” 注解；     - 3、在任务类上加 “@JobHander” 注解，定义注解的name属性值；     （步骤3中定义的name属性值，在配置Bean模式任务时会用到）

原理： 每个Bean模式任务都是一个Spring的Bean类实例，它被维护在“执行器”项目的Spring容器中。任务类需要加“@JobHander(name="名称")”注解，因为“执行器”会根据该注解识别Spring容器中的任务。任务类需要继承统一接口“IJobHandler”，任务逻辑在execute方法中开发，因为“执行器”在接收到调度中心的调度请求时，将会调用“IJobHandler”的execute方法，执行任务逻辑。

3.10 GLUE模式任务

开发步骤：GLUE模式任务的开发步骤比较简单，进入GLUE编辑界面，在Demo任务代码的execute方法中写入任务逻辑即可；可使用@Resource或@Autoward注解注入“执行器”项目中的Spring服务；

原理：每个Glue任务的代码，实际上是“一个继承自“IJobHandler”的实现类的类代码”，“执行器”接收到“调度中心”的调度请求时，会通过Groovy类加载器加载此代码，实例化成Java对象，同时注入此代码中声明的Spring服务（请确保Glue代码中的服务和类引用在“执行器”项目中存在），然后调用该对象的execute方法，执行任务逻辑。

3.11 执行器

执行器实际上是一个内嵌的Jetty服务器，默认端口9999。

在项目启动时，执行器会通过“@JobHander”识别Spring容器中“Bean模式任务”，以注解的name属性为key管理起来。

“执行器”接收到“调度中心”的调度请求时，如果任务类型为“Bean模式”，将会匹配Spring容器中的“Bean模式任务”，然后调用其execute方法，执行任务逻辑。如果任务类型为“GLUE模式”，将会加载GLue代码，实例化Java对象，注入依赖的Spring服务（注意：Glue代码中注入的Spring服务，必须存在与该“执行器”项目的Spring容器中），然后调用execute方法，执行任务逻辑。

3.12 任务日志

XXL-JOB会为每次调度请求生成一个单独的日志文件，通过重写LOG4J的Appender实现如下图的数据1处，“调度中心”查看执行日志时将会加载对应的日志文件。

需要注意的是，“执行器”中日志Appender上配置的包名（如下图数据3处），需要覆盖到所有任务（Bean模式 + GLUE模式）的包名，否则覆盖不到的任务将不会生成日志文件。

单独日志文件存放的位置可在“执行器”的log.xml文件进行自定义，如上图中的数字2的位置所示，默认位置为项目磁盘根目录下“/logs/xxl-job/”；

目录格式为：/logs/xxl-job/ “格式化日期”/“数据库调度日志记录的主键ID . log”。

3.13 系统截图

登陆截图：

任务列表：

任务配置截图：

在线开发任务GLUE代码，Wed IDE截图：

四 版本更新

4.1 版本 V1.1.x，新特性

【于V1.1.x版本，XXL-JOB正式应用于我司，内部定制别名为 “Ferrari”，新接入应用推荐使用最新版本V1.3.x】

• 1、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；
• 2、动态：支持动态修改任务状态，动态暂停/恢复任务，即时生效；
• 3、服务HA：任务信息持久化到mysql中，Job服务天然支持集群，保证服务HA；
• 4、任务HA：某台Job服务挂掉，任务会平滑分配给其他的某一台存活服务，即使所有服务挂掉，重启时或补偿执行丢失任务；
• 5、一个任务只会在其中一台服务器上执行；
• 6、任务串行执行；
• 7、支持自定义参数；
• 8、支持远程任务执行终止；

4.2 版本 V1.2.x，新特性

• 1、支持任务分组；

• 2、支持“本地任务”、“远程任务”；

• 3、底层通讯支持两种方式，Servlet方式 + JETTY方式；

• 4、支持“任务日志”；

• 5、支持“串行执行”，并行执行；

  说明：V1.2版本将系统架构按功能拆分为：

    - 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；
    - 执行模块（执行器）：负责接收调度请求并执行任务逻辑；
    - 通讯模块：负责调度模块和任务模块之间的信息通讯；
  

  优点：

    - 解耦：任务模块提供任务接口，调度模块维护调度信息，业务相互独立；
    - 高扩展性；
    - 稳定性；
  

4.3 版本 V1.3.0，新特性

• 1、遗弃“本地任务”模式，推荐使用“远程任务”，易于系统解耦，任务对应的JobHander统称为“执行器”；

• 2、遗弃“servlet”方式底层系统通讯，推荐使用JETTY方式，调度+回调双向通讯，重构通讯逻辑；

• 3、UI交互优化：左侧菜单展开状态优化，菜单项选中状态优化，任务列表打开表格有压缩优化；

• 4、【重要】“执行器”细分为：BEAN、GLUE两种开发模式，简介见下文：

  “执行器” 模式简介： - BEAN模式执行器：每个执行器都是Spring的一个Bean实例，XXL-JOB通过注解@JobHander识别和调度执行器； -GLUE模式执行器：每个执行器对应一段代码，在线Web编辑和维护，动态编译生效，执行器负责加载GLUE代码和执行；

4.4 版本 V1.3.1，新特性

• 1、更新项目目录结构：
  • /xxl-job-admin -------------------- 【调度中心】：负责管理调度信息，按照调度配置发出调度请求；
  • /xxl-job-core ----------------------- 公共依赖
  • /xxl-job-executor-example ------ 【执行器】：负责接收调度请求并执行任务逻辑；
  • /db ---------------------------------- 建表脚本
  • /doc --------------------------------- 用户手册
• 2、在新的目录结构上，升级了用户手册；
• 3、优化了一些交互和UI；

4.5 版本 V1.3.2，新特性

• 1、调度逻辑进行事务包裹；
• 2、执行器异步回调执行日志；
• 3、【重要】在 “调度中心” 支持HA的基础上，扩展执行器的Failover支持，支持配置多执行期地址；

4.6 版本 V1.4.0 新特性

• 1、执行器底层实现代码进行重度重构, 优化底层建表脚本;
• 2、执行器中任务线程分组逻辑优化: 之前根据执行器JobHandler进行线程分组,当多个任务复用Jobhanlder会导致相互阻塞。现改为根据调度中心任务进行任务线程分组,任务与任务执行相互隔离;
• 3、执行器调度通讯方案优化, 通过Hex + HC实现建议RPC通讯协议, 优化了通讯参数的维护和解析流程;
• 4、调度中心, 新建/编辑任务, 界面属性调整:
  • 4.1、任务新增/编辑界面中去除 "任务名JobName"属性 ,该属性改为系统自动生成: 该字段之前主要用于在 "调度中心" 唯一标示一个任务, 现实意义不大, 因此计划淡化掉该字段,改为系统生成UUID,从而简化任务新建的操作;
  • 4.2、任务新增/编辑界面中去除 "GLUE模式" 复选框位置调整, 改为贴近"JobHandler"输入框右侧;
  • 4.3、任务新增/编辑界面中去除 "报警阈值" 属性;
• 5、问题修复:
  • 5.1、执行器jetty关闭优化,解决一处可能导致jetty无法关闭的问题;
  • 5.2、执行器任务终止时,执行队列回调优化,解决一处导致任务无法回调的问题；
  • 5.3、调度中心中列表分页参数优化,解决一处因服务器限制post长度而引起的问题;
  • 5.4、执行器Jobhandler注解优化,解决一处因事务代理导致的容器无法加载JobHandler的问题;
  • 5.5、远程调度优化,禁用retry策略,解决一处可能导致重复调用的问题;

Tips: 历史版本(V1.3.x)目前已经Release至稳定版本, 进入维护阶段, 地址见分支 V1.3 。新特性将会在master分支持续更新。

规划中

• 1、任务依赖: 通过事件触发方式实现, 任务执行成功并回调SUCCESS时, 会主动触发一次依赖任务的调度;
• 2、任务执行规则自定义：假如前一个任务正在执行，后续调度执行规则支持自定义； 串行（默认，当前逻辑）：后续调度入调度队列； 并行：后续调度并行执行； Pass：后续调度被Pass；
• 3、兼容oracle；