生产环境定时任务轮询执行问题

Question

生产环境有多台服务器，注册中心使用eureka，springboot项目中使用@Scheduled注解实现定时，现在每一台都会跑一次定时，如何让多台服务器上的定时任务轮询执行

Answer 1

引自免费微信小程序：皆我百晓生

要解决在分布式环境中确保只有一个实例执行定时任务的问题，可以采用 leader election（领导选举）策略。在这种情况下，我们可以使用一个轻量级的分布式协调服务，例如 ZooKeeper 或者 Redis 的 String 事务操作。这里我将提供一个基于 Redis 的解决方案。

首先，你需要在应用启动时，通过 Redis 进行 leader election，确保只有一个节点成为 leader 并执行定时任务。以下是步骤：

1. 引入 Redis 相关依赖：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>

1. 配置 Redis 连接： 在 application.properties 文件中添加 Redis 配置：

spring.redis.host=your_redis_host
spring.redis.port=your_redis_port

1. 创建一个用于 leader election 的工具类 LeaderElectionService：

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnection;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class LeaderElectionService {

    private static final String LEADER_KEY = "distributed-task-leader";

    @Autowired
    private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;

    public boolean electLeader(String serverId) {
        try (RedisConnection connection = redisTemplate.getConnectionFactory().getConnection()) {
            // 使用 Redis 的 SETNX 命令设置键值对，只有当 key 不存在时，才会设置成功，并返回 true。
            // 如果多个实例同时尝试获取锁，只会有一个返回 true，其他返回 false。
            return connection.setnx(LEADER_KEY, serverId).booleanValue();
        }
    }

    public void releaseLeadership() {
        redisTemplate.delete(LEADER_KEY);
    }
}

1. 在需要执行定时任务的服务类中注入 LeaderElectionService，并在方法上添加 @PostConstruct 注解确保在定时任务执行之前进行 leader election：

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.scheduling.annotation.Scheduled;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class DistributedTaskService {

    private static final long EXECUTION_INTERVAL_SECONDS = 60; // 定期执行间隔时间，单位：秒

    @Autowired
    private LeaderElectionService leaderElectionService;

    @Scheduled(fixedRate = EXECUTION_INTERVAL_SECONDS * 1000)
    @PostConstruct
    public void executeDistributedTask() {
        String serverId = "server-" + UUID.randomUUID(); // 生成唯一标识符，可以用 IP 地址或其他方式替代
        if (leaderElectionService.electLeader(serverId)) {
            System.out.println("Server " + serverId + " is the leader, executing task...");

            // 执行你的定时任务逻辑
            // ...

            leaderElectionService.releaseLeadership();
        } else {
            System.out.println("Server " + serverId + " is not the leader, skipping task execution.");
        }
    }
}

这样，在多台服务器上运行此应用时，只有被选为 leader 的服务器会执行定时任务。每次服务器重启时，都会重新竞争 leader 身份，从而确保任务始终由一台服务器执行。注意，这个方案依赖于 Redis 的可用性，如果 Redis 出现故障，可能会影响 leader election 的结果。