Elastic-Job实现原理

原文地址：http://dangdangdotcom.github.io/elastic-job/post/1.x/theory/

实现原理

弹性分布式实现

• 第一台服务器上线触发主服务器选举。主服务器一旦下线，则重新触发选举，选举过程中阻塞，只有主服务器选举完成，才会执行其他任务。

• 某作业服务器上线时会自动将服务器信息注册到注册中心，下线时会自动更新服务器状态。

• 主节点选举，服务器上下线，分片总数变更均更新重新分片标记。

• 定时任务触发时，如需重新分片，则通过主服务器分片，分片过程中阻塞，分片结束后才可执行任务。如分片过程中主服务器下线，则先选举主服务器，再分片。

• 通过上一项说明可知，为了维持作业运行时的稳定性，运行过程中只会标记分片状态，不会重新分片。分片仅可能发生在下次任务触发前。

• 每次分片都会按服务器IP排序，保证分片结果不会产生较大波动。

• 实现失效转移功能，在某台服务器执行完毕后主动抓取未分配的分片，并且在某台服务器下线后主动寻找可用的服务器执行任务。

注册中心数据结构

注册中心在定义的命名空间下，创建作业名称节点，用于区分不同作业，所以作业一旦创建则不能修改作业名称，如果修改名称将视为新的作业。作业名称节点下又包含4个数据子节点，分别是config, servers, execution和leader。

概览

config节点

作业全局配置信息

子节点名临时节点描述jobClass否作业实现类名称shardingTotalCount否作业分片总数cron否作业启动时间的cron表达式shardingItemParameters否分片序列号和个性化参数对照表jobParameter否作业自定义参数monitorExecution否监控作业执行时状态processCountIntervalSeconds否统计作业处理数据数量的间隔时间concurrentDataProcessThreadCount否同时处理数据的并发线程数fetchDataCount否每次抓取的数据量streaming-process否是否流式处理数据
如果流式处理数据, 则fetchData不返回空结果将持续执行作业
如果非流式处理数据, 则处理数据完成后作业结束maxTimeDiffSeconds否允许的本机与注册中心的时间误差秒数failover否是否开启失效转移misfire否是否开启错过任务重新执行description否作业描述信息scriptCommandLine否脚本型作业作业执行命令行

servers节点

作业服务器信息，子节点是作业服务器的IP地址。IP地址节点的子节点存储详细信息。同一台作业服务器只能运行一个相同的作业实例，因为作业运行时是按照IP注册和管理的。

子节点名临时节点描述hostName否作业服务器名称status是作业服务器状态，分为READY和RUNNING
用于表示服务器在等待执行作业还是正在执行作业
如果status节点不存在则表示作业服务器未上线disabled否作业服务器状态是否禁用
可用于部署作业时，先禁止启动，部署结束后统一启动sharding否该作业服务器分到的作业分片项
多个分片项用逗号分隔
如：0, 1, 2代表该服务器执行第1, 2, 3片分片processSuccessCount否统计一段时间内处理数据成功的数量
统计间隔可通过config\processCountIntervalSeconds配置processFailureCount否统计一段时间内处理数据失败的数量
统计间隔可通过config\processCountIntervalSeconds配置paused否暂停作业的标记，暂停的作业不会终止调度器运行。作业程序再次启动时不会清理此标记shutdown否关闭作业的标记，关闭的作业将停止调度，并可通过控制台删除。只有作业程序再次启动时才会清理此标记trigger否立刻触发作业的标记，作业在不与上次运行中作业冲突的情况下将立刻启动，并在启动后自动清理此标记

execution节点

执行时信息，子节点是分片项序号，从零开始，至分片总数减一。分片项序号的子节点存储详细信息。可通过配置config\monitorExecution为false关闭记录作业执行时信息。

子节点名临时节点描述running是分片项正在运行的状态
如果没有此节点，并且没有completed节点，表示该分片未运行completed否分片项运行完成的状态
下次作业开始执行时会清理failover是如果该分片项被失效转移分配给其他作业服务器，则此节点值记录执行此分片的作业服务器IPlastBeginTime否该分片项最近一次的开始执行时间nextFireTime否该分片项下次作业触发时间lastCompleteTime否该分片项最近一次的结束执行时间misfire否是否开启错过任务重新执行

leader节点

作业服务器主节点信息，分为election，sharding和execution三个子节点。分别用于主节点选举，分片和作业执行时处理。

leader节点是内部使用的节点，如果对作业框架原理不感兴趣，可不关注此节点。

子节点名临时节点描述election\host是主节点服务器IP地址
一旦该节点被删除将会触发重新选举
重新选举的过程中一切主节点相关的操作都将阻塞election\latch否主节点选举的分布式锁
为curator的分布式锁使用sharding\necessary否是否需要重新分片的标记
如果分片总数变化，或作业服务器节点上下线或启用/禁用，以及主节点选举，会触发设置重分片标记
作业在下次执行时使用主节点重新分片，且中间不会被打断
作业执行时不会触发分片sharding\processing是主节点在分片时持有的节点
如果有此节点，所有的作业执行都将阻塞，直至分片结束
主节点分片结束或主节点崩溃会删除此临时节点execution\necessary否是否需要修正作业执行时分片项信息的标记
如果分片总数变化，会触发设置修正分片项信息标记
作业在下次执行时会增加或减少分片项数量execution\cleaning是主节点在清理上次作业运行时状态时所持有的节点
每次开始新作业都需要清理上次运行完成的作业信息
如果有此节点，所有的作业执行都将阻塞，直至清理结束
主节点分片结束或主节点崩溃会删除此临时节点failover\items\分片项否一旦有作业崩溃，则会向此节点记录
当有空闲作业服务器时，会从此节点抓取需失效转移的作业项failover\items\latch否分配失效转移分片项时占用的分布式锁
为curator的分布式锁使用

流程图

作业启动

作业执行

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