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太强了！全新一代分布式任务调度与计算框架！

2024-01-05 10:19 由 Java陈序员 发表于 #后端开发

大家好，我是 Java陈序员。

我们在工作开发中，离不开任务调度。通过指定的间隔时间执行各类操作，来完成无需用户操作的任务。

目前市场上，有一些编程语言本身自带的定时任务工具，如 Java 中 Timer。也有一些比较成熟的定时任务框架，如 Quartz。现在大部分系统都是使用分布式，分布式的任务调度工具也是十分流行，如 xxl-job。

今天，给大家介绍一个全新一代分布式调度与计算框架！

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项目介绍

PowerJob（原 OhMyScheduler） —— 全新一代分布式调度与计算框架，能让您轻松完成作业的调度与繁杂任务的分布式计算。

主要特性

  • 使用简单：提供前端Web界面，允许开发者可视化地完成调度任务的管理（增、删、改、查）、任务运行状态监控和运行日志查看等功能。
  • 定时策略完善：支持CRON表达式、固定频率、固定延迟和API四种定时调度策略。
  • 执行模式丰富：支持单机、广播、Map、MapReduce四种执行模式，其中Map/MapReduce处理器能使开发者寥寥数行代码便获得集群分布式计算的能力。
  • DAG工作流支持：支持在线配置任务依赖关系，可视化地对任务进行编排，同时还支持上下游任务间的数据传递
  • 执行器支持广泛：支持Spring Bean、内置/外置Java类、Shell、Python等处理器，应用范围广。
  • 运维便捷：支持在线日志功能，执行器产生的日志可以在前端控制台页面实时显示，降低debug成本，极大地提高开发效率。
  • 依赖精简：最小仅依赖关系型数据库（MySQL/Oracle/MS SQLServer...）。
  • 高可用&高性能：调度服务器经过精心设计，一改其他调度框架基于数据库锁的策略，实现了无锁化调度。部署多个调度服务器可以同时实现高可用和性能的提升（支持无限的水平扩展）。
  • 故障转移与恢复：任务执行失败后，可根据配置的重试策略完成重试，只要执行器集群有足够的计算节点，任务就能顺利完成。

产品对比

快速开始

0、基本概念

在开始使用前，需要先了解任务调度中相关的组件。

分组概念

appName：应用名称，建议与用户实际接入 PowerJob 的应用名称保持一致，用于业务分组与隔离。一个 appName 等于一个业务集群，也就是实际的一个 Java 项目。

核心概念

  • 任务（Job）：描述了需要被 PowerJob 调度的任务信息，包括任务名称、调度时间、处理器信息等。
  • 任务实例（ JobInstance，简称 Instance）：任务（Job）被调度执行后会生成任务实例（Instance），任务实例记录了任务运行时的信息（任务与任务实例的关系类似于类与对象的关系）。
  • 作业（Task）：任务实例的执行单元，一个 JobInstance 存在至少一个 Task，具体规则如下：
    • 单机任务（STANDALONE）：一个 JobInstance 对应一个 Task
    • 广播任务（BROADCAST）：一个 JobInstance 对应 N 个 Task，N为集群机器数量，即每一台机器都会生成一个 Task
    • Map/MapReduce任务：一个 JobInstance 对应若干个 Task，由开发者手动 map 产生
  • 工作流（Workflow）：由 DAG（有向无环图）描述的一组任务（Job），用于任务编排。
  • 工作流实例（WorkflowInstance）：工作流被调度执行后会生成工作流实例，记录了工作流运行时的信息。

扩展概念

  • JVM 容器：以 Maven 工程项目的维度组织一堆 Java 文件（开发者开发的众多 Java 处理器），可以通过前端网页动态发布并被执行器加载，具有极强的扩展能力和灵活性。
  • OpenAPI：允许开发者通过接口来完成手工的操作，让系统整体变得更加灵活。开发者可以基于 API 便捷地扩展 PowerJob 原有的功能。
  • 轻量级任务：单机执行且不需要以固定频率或者固定延迟执行的任务
    ● 重量级任务：非单机执行或者以固定频率/延迟执行的任务

定时任务类型

  • API：该任务只会由 powerjob-client 中提供的 OpenAPI 接口触发，server 不会主动调度。
  • CRON：该任务的调度时间由 CRON 表达式指定。
  • 固定频率：秒级任务，每隔多少毫秒运行一次，功能与 java.util.concurrent.ScheduledExecutorService#scheduleAtFixedRate 相同。
  • 固定延迟：秒级任务，延迟多少毫秒运行一次，功能与 java.util.concurrent.ScheduledExecutorService#scheduleWithFixedDelay 相同。
  • 工作流：该任务只会由其所属的工作流调度执行，server 不会主动调度该任务。如果该任务不属于任何一个工作流，该任务就不会被调度。

备注：固定延迟和固定频率任务统称秒级任务，这两种任务无法被停止，只有任务被关闭或删除时才能真正停止任务。

1、初始化项目

1、克隆代码

git clone https://github.com/PowerJob/PowerJob.git

2、将项目导入到IDEA中，代码目录结构如下：

├── LICENSE
├── powerjob-client // powerjob-client，普通Jar包，提供 OpenAPI
├── powerjob-common // 各组件的公共依赖，开发者无需感知
├── powerjob-remote // 内部通讯层框架，开发者无需感知
├── powerjob-server // powerjob-server，基于SpringBoot实现的调度服务器
├── powerjob-worker // powerjob-worker, 普通Jar包，接入powerjob-server的应用需要依赖该Jar包
├── powerjob-worker-agent // powerjob-agent，可执行Jar文件，可直接接入powerjob-server的代理应用
├── powerjob-worker-samples // 教程项目，包含了各种Java处理器的编写样例
├── powerjob-worker-spring-boot-starter // powerjob-worker 的 spring-boot-starter ，spring boot 应用可以通用引入该依赖一键接入 powerjob-server
├── powerjob-official-processors // 官方处理器，包含一系列常用的 Processor，依赖该 jar 包即可使用
├── others
└── pom.xml

2、启动调度服务器

1、创建数据库

CREATE DATABASE IF NOT EXISTS `powerjob-daily` DEFAULT CHARSET utf8mb4

2、修改配置文件中的数据库配置信息

需要修改的地方(路径: PowerJob/powerjob-server/powerjob-server-starter/src/main/resources/application-daily.properties)

spring.datasource.core.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver
spring.datasource.core.jdbc-url=jdbc:mysql://localhost:3306/powerjob-daily?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&serverTimezone=Asia/Shanghai
spring.datasource.core.username=root
spring.datasource.core.password=root
spring.datasource.core.maximum-pool-size=20
spring.datasource.core.minimum-idle=5

tips:如果没有数据库环境，可以使用H2数据库，配置参考如下：

spring.datasource.core.driver-class-name=org.h2.Driver
spring.datasource.core.jdbc-url=jdbc:h2:file:~/h2/powerjob-daily-test
spring.datasource.core.username=sa
spring.datasource.core.password=

3、启动调度服务器

启动类：tech.powerjob.server.PowerJobServerApplication

4、启动成功后，访问：http://localhost:7700

5、注册执行应用

6、注册成功后即可开始登录使用

3、编写示例代码

1、修改 powerjob-worker-samples 的 application.properties，将 powerjob.worker.app-name 改为刚刚在控制台注册的名称

server.port=8081

spring.jpa.open-in-view=false

########### powerjob-worker 配置 ###########
# akka 工作端口，可选，默认 27777
powerjob.worker.akka-port=27777
# 接入应用名称，用于分组隔离，推荐填写 本 Java 项目名称
powerjob.worker.app-name=test
# 调度服务器地址，IP:Port 或 域名，多值逗号分隔
powerjob.worker.server-address=127.0.0.1:7700
# 持久化方式，可选，默认 disk
powerjob.worker.store-strategy=disk
# 任务返回结果信息的最大长度，超过这个长度的信息会被截断，默认 8192
powerjob.worker.max-result-length=4096
# 单个任务追加的工作流上下文最大长度，超过这个长度的会被直接丢弃，默认 8192
powerjob.worker.max-appended-wf-context-length=4096

2、编写自己的处理器类，继承你想要使用的处理器

目前有如下处理器类型：

  • 单机处理器：BasicProcessor
  • 广播处理器：BroadcastProcessor
  • 并行处理器：MapReduceProcessor
@Component
@Slf4j
public class Test implements BasicProcessor {
    @Override
    public ProcessResult process(TaskContext context) throws Exception {

        // PowerJob 在线日志功能，使用该 Logger 打印的日志可以直接在 PowerJob 控制台查看
        OmsLogger omsLogger = context.getOmsLogger();
        omsLogger.info("StandaloneProcessorDemo start process,context is {}.", context);

        return new ProcessResult(true, "process successfully~");
    }
}

3、启动示例程序

启动类：ech.powerjob.samples.SampleApplication

4、配置运行任务

调度服务器与示例工程都启动完毕后，再次前往Web页面（http://localhost:7700/），进行任务的配置与运行。

1、在系统首页，可以看到连接到调度服务器的执行器信息

2、点击任务管理 -> 新建任务（右上角），开始创建任务。

3、完成任务创建后，即可在控制台看到刚才创建的任务

启用任务后即可开始调度任务，如果觉得等待调度太过于漫长，可以直接点击运行按钮，立即运行本任务。

4、任务示例菜单，可以查看任务的运行状态和在线日志

在任务实例中，可以查看任务的详情、日志，或者进行重试、停止活动。

最后

推荐的开源项目已经收录到 GitHub 项目，欢迎 Star：

https://github.com/chenyl8848/great-open-source-project

或者访问网站，进行在线浏览：

https://chencoding.top:8090/#/

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