.NET Core 分布式任务调度ScheduleMaster详解

2022-11-13 09:11:27 分布式调度详解

1.什么是ScheduleMaster

ScheduleMaster是分布式任务调度系统,是国内的一位开发者写的。简称：集中任务调度系统，最简单的理解ScheduleMaster，就是对不同的系统里面的调度任务做统一管理的框架。

例如我们现在有多个系统，每个系统针对自己处理不同的业务场景。衍生出自己的调度任务，想象一下，如果每个系统人为去维护，那随着调度任务越来越多，人是崩溃的吧，可见维护和技术成本是巨大的，这时我们需要选择分布式任务系统框架做统一的管理

当然有目前有很多相对优秀分布式任务系统框架，我们主要学习 ScheduleMaster

2.使用ScheduleMaster

1.首先我们需要使用Net Core WEB Api创建几个模拟的微服务，分别为考勤、算薪、邮件、短信

2.下载开源的ScheduleMaster，并且使用ScheduleMaster调度我们的微服务接口

- sqlserver："Persist Security Info = False; User ID =sa; PassWord =123456; Initial Catalog =schedule_master; Server =."
- postgresql："Server=localhost;Port=5432;Database=schedule_master;User Id=postgres;Password=123456;Pooling=true;MaxPoolSize=20;"
- Mysql："Data Source=localhost;Database=schedule_master;User ID=root;Password=123456;pooling=true;CharSet=utf8mb4;port=3306;sslmode=none;TreatTinyAsBoolean=true"

修改Host的配置文件和支持的数据库,框架默认使用mysql

修改Web的配置文件和支持的数据库,框架默认使用Mysql

3.进入Hos.ScheduleMaster.Web项目的发布目录，dotnet Hos.ScheduleMaster.Web.dll启动项目，此时会生成数据库

登录账号：admin

密码：111111

4.进入Hos.ScheduleMaster.QuartzHost项目的发布目录,执行命令，启动项目

dotnet Hos.ScheduleMaster.QuartzHost.dll --urls http://*:30003

1.配置Http调度任务

5.准备就绪后，使用后台查看节点管理，可以看到web主节点30000和任务调度的接口30002已经在运行

6.使用任务列表菜单，创建定时调度任务，配置基础信息和元数据配置，然后点击保存就开始执行任务

2.配置程序集调度任务

1.创建一个类库，安装ScheduleMaster库，创建一个类继承TaskBase，实现抽象方法，然后编译程序集

namespace TaskExcuteService
{
    class AssemblyTask : TaskBase
    {
        public override void Run(TaskContext context)
        {
            context.WriteLog("程序集任务");
        }
    }
}

2.找到debug目录，去掉Base程序集，然后添加为压缩文件

3.在web界面找到任务配置，选择程序集进行基本配置，配置元数据，输入程序集名称，然后输入类，并将程序集上传，保存就可以运行了

3.使用Api接入任务

为了方便业务系统更好的接入调度系统，ScheduleMaster创建任务不仅可以在控制台中实现，系统也提供了webapi供业务系统使用代码接入，这种方式对延时任务来说尤其重要。

1.API Server 对接流程

在控制台中创建好专用的API对接用户账号。
使用对接账号的用户名设置为http header中的ms_auth_user值。
使用经过哈希运算过的秘钥设置为http header中的ms_auth_secret值，计算规则：按{用户名}{hash(密码)}{用户名}的格式拼接得到字符串str，然后再对str做一次hash运算即得到最终秘钥，hash函数是小写的32位MD5算法。
使用fORM格式发起http调用，如果非法用户会返回401-Unauthorized。

HttpClient client = new HttpClient();
client.DefaultRequestHeaders.Add("ms_auth_user", "admin");
client.DefaultRequestHeaders.Add("ms_auth_secret", SecurityHelper.MD5($"admin{SecurityHelper.MD5("111111")}}admin"));

所有接口采用统一的返回格式，字段如下：

参数名称	参数类型	说明
Success	bool	是否成功
Status	int	结果状态，0-请求失败 1-请求成功 2-登录失败 3-参数异常 4-数据异常
Message	string	返回的消息
Data	object	返回的数据

2.创建程序集任务

使用API创建任务的方式不支持上传程序包，所以在任务需要启动时要确保程序包已通过其他方式上传，否则会启动失败。

接口地址：http://yourip:30000/api/task/create
请求类型：POST
参数格式：application/x-www-form-urlencoded
返回结果：创建成功返回任务id
参数列表：

参数名称	参数类型	是否必填	说明
MetaType	int	是	任务类型，这里固定是1
Title	string	是	任务名称
RunLoop	bool	是	是否按周期执行
CronExpression	string	否	cron表达式，如果RunLoop为true则必填
AssemblyName	string	是	程序集名称
ClassName	string	是	执行类名称，包含完整命名空间
StartDate	DateTime	是	任务开始时间
EndDate	DateTime	否	任务停止时间，为空表示不限停止时间
Remark	string	否	任务描述说明
Keepers	List<int>	否	监护人id
Nexts	List<guid>	否	子级任务id
Executors	List<string>	否	执行节点名称
RunNow	bool	否	创建成功是否立即启动
Params	List<ScheduleParam>	否	自定义参数列表，也可以通过CustomParamsJSON字段直接传json格式字符串

ScheduleParam：

参数名称	参数类型	是否必填	说明
ParamKey	string	是	参数名称
ParamValue	string	是	参数值
ParamRemark	string	否	参数说明

HttpClient client = new HttpClient();
List<KeyValuePair<string, string>> args = new List<KeyValuePair<string, string>>();
args.Add(new KeyValuePair<string, string>("MetaType", "1"));
args.Add(new KeyValuePair<string, string>("RunLoop", "true"));
args.Add(new KeyValuePair<string, string>("CronExpression", "33 0/8 * * * ?"));
args.Add(new KeyValuePair<string, string>("Remark", "By Xunit Tester Created"));
args.Add(new KeyValuePair<string, string>("StartDate", DateTime.Today.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")));
args.Add(new KeyValuePair<string, string>("Title", "程序集接口测试任务"));
args.Add(new KeyValuePair<string, string>("AssemblyName", "Hos.ScheduleMaster.Demo"));
args.Add(new KeyValuePair<string, string>("ClassName", "Hos.ScheduleMaster.Demo.Simple"));
args.Add(new KeyValuePair<string, string>("CustomParamsJson", "[{\"ParamKey\":\"k1\",\"ParamValue\":\"1111\",\"ParamRemark\":\"r1\"},{\"ParamKey\":\"k2\",\"ParamValue\":\"2222\",\"ParamRemark\":\"r2\"}]"));
args.Add(new KeyValuePair<string, string>("Keepers", "1"));
args.Add(new KeyValuePair<string, string>("Keepers", "2"));
//args.Add(new KeyValuePair<string, string>("Nexts", ""));
//args.Add(new KeyValuePair<string, string>("Executors", ""));
HttpContent reqContent = new FormUrlEncodedContent(args);
var response = await client.PostAsync("http://localhost:30000/api/Task/Create", reqContent);
var content = await response.Content.ReadAsStringAsync();
Debug.WriteLine(content);

3.创建HTTP任务

接口地址：http://yourip:30000/api/task/create
请求类型：POST
参数格式：application/x-www-form-urlencoded
返回结果：创建成功返回任务id
参数列表：

参数名称	参数类型	是否必填	说明
MetaType	int	是	任务类型，这里固定是2
Title	string	是	任务名称
RunLoop	bool	是	是否按周期执行
CronExpression	string	否	cron表达式，如果RunLoop为true则必填
StartDate	DateTime	是	任务开始时间
EndDate	DateTime	否	任务停止时间，为空表示不限停止时间
Remark	string	否	任务描述说明
HttpRequestUrl	string	是	请求地址
HttpMethod	string	是	请求方式，仅支持GET\POST\PUT\DELETE
HttpContentType	string	是	参数格式，仅支持application/json和application/x-www-form-urlencoded
HttpHeaders	string	否	自定义请求头，ScheduleParam列表的json字符串
HttpBody	string	是	如果是json格式参数，则是对应参数的json字符串；如果是form格式参数，则是对应ScheduleParam列表的json字符串。
Keepers	List<int>	否	监护人id
Nexts	List<guid>	否	子级任务id
Executors	List<string>	否	执行节点名称
RunNow	bool	否	创建成功是否立即启动

HttpClient client = new HttpClient();
List<KeyValuePair<string, string>> args = new List<KeyValuePair<string, string>>();
args.Add(new KeyValuePair<string, string>("MetaType", "2"));
args.Add(new KeyValuePair<string, string>("RunLoop", "true"));
args.Add(new KeyValuePair<string, string>("CronExpression", "22 0/8 * * * ?"));
args.Add(new KeyValuePair<string, string>("Remark", "By Xunit Tester Created"));
args.Add(new KeyValuePair<string, string>("StartDate", DateTime.Today.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")));
args.Add(new KeyValuePair<string, string>("Title", "Http接口测试任务"));
args.Add(new KeyValuePair<string, string>("HttpRequestUrl", "http://localhost:56655/api/1.0/value/jsonpost"));
args.Add(new KeyValuePair<string, string>("HttpMethod", "POST"));
args.Add(new KeyValuePair<string, string>("HttpContentType", "application/json"));
args.Add(new KeyValuePair<string, string>("HttpHeaders", "[]"));
args.Add(new KeyValuePair<string, string>("HttpBody", "{ \"Posts\": [{ \"PostId\": 666, \"Title\": \"tester\", \"Content\":\"testtesttest\" }], \"BlogId\": 111, \"Url\":\"qweqrrttryrtyrtrtrt\" }"));
HttpContent reqContent = new FormUrlEncodedContent(args);
var response = await client.PostAsync("http://localhost:30000/api/Task/Create", reqContent);
var content = await response.Content.ReadAsStringAsync();
Debug.WriteLine(content);

4.创建延时任务

接口地址：http://yourip:30000/api/delaytask/create
请求类型：POST
参数格式：application/x-www-form-urlencoded
返回结果：创建成功返回任务id
参数列表：

参数名称	参数类型	是否必填	说明
SourceApp	string	是	来源
Topic	string	是	主题
ContenTKEy	string	是	业务关键字
DelayTimeSpan	int	是	延迟相对时间
DelayAbsoluteTime	DateTime	是	延迟绝对时间
NotifyUrl	string	是	回调地址
NotifyDataType	string	是	回调参数格式，仅支持application/json和application/x-www-form-urlencoded
NotifyBody	string	是	回调参数，json格式字符串

for (int i = 0; i < 5; i++)
{
    int rndNum = new Random().Next(20, 500);
    List<KeyValuePair<string, string>> args = new List<KeyValuePair<string, string>>();
    args.Add(new KeyValuePair<string, string>("SourceApp", "TestApp"));
    args.Add(new KeyValuePair<string, string>("Topic", "TestApp.Trade.TimeoutCancel"));
    args.Add(new KeyValuePair<string, string>("ContentKey", i.ToString()));
    args.Add(new KeyValuePair<string, string>("DelayTimeSpan", rndNum.ToString()));
    args.Add(new KeyValuePair<string, string>("DelayAbsoluteTime", DateTime.Now.AddSeconds(rndNum).ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")));
    args.Add(new KeyValuePair<string, string>("NotifyUrl", "http://localhost:56655/api/1.0/value/delaypost"));
    args.Add(new KeyValuePair<string, string>("NotifyDataType", "application/json"));
    args.Add(new KeyValuePair<string, string>("NotifyBody", "{ \"Posts\": [{ \"PostId\": 666, \"Title\": \"tester\", \"Content\":\"testtesttest\" }], \"BlogId\": 111, \"Url\":\"qweqrrttryrtyrtrtrt\" }"));
    HttpContent reqContent = new FormUrlEncodedContent(args);
    var response = await client.PostAsync("http://localhost:30000/api/DelayTask/Create", reqContent);
    var content = await response.Content.ReadAsStringAsync();
    Debug.WriteLine(content);
}

4.框架简单分析

1.全局设计

根据官网的设计图，以及操作的流程，简单总结一下任务全局流程为客户端—–>master——>work—–>执行任务。从大的架构方向的思想就是，将原有单个服务中业务和任务调度混合的方式做一些改变，使业务和调度分离，专门把任务调度部分剥离出来，作为一个独立的进程，来统一调用和管理任务，而原有服务只做业务处理。

2.Master和Work分析

我们主要从主节点，从节点，数据表这几个方面来简单分析，整个业务的时序流程，从本质来看并不复杂master和Work之间的关系是相互配合的，可能乍一看下面整个图有点混乱，下面来解释一下，其实Master节点将任务添加到数据中，然后work节点，去从对应的数据表中取出任务数据，然后根据任务对应的配置，生成配置信息，调用Quartz执行任务，这就是我们整个框架中最核心的业务。

当然master和work除了主要承载了整个管理系统的UI可视化、后台业务操作、任务执行之外，如果从细节以及实现方式来说主要做了以下事情：

Master

1.分配任务执行和选择节点
2.对work节点进行健康检查，对任务进行故障转移

Work

1.取出任务配置信息
2.使用Quartz根据配置运行任务
3.使用反射调用程序集
4.使用httpclient调用http 接口

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