CN111181765A

CN111181765A - 一种任务处理方法和装置

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Publication number: CN111181765A
Application number: CN201911221479.0A
Authority: CN
Inventors: 丁伟奇; 黄文宝; 任林涛; 刘成杰
Original assignee: China Construction Bank Corp; CCB Finetech Co Ltd
Current assignee: China Construction Bank Corp
Priority date: 2019-12-03
Filing date: 2019-12-03
Publication date: 2020-05-19

Abstract

本发明公开了一种任务处理方法和装置，涉及计算机技术领域。该方法的一具体实施方式包括：待完成从节点的注册后，定时向所述从节点发送心跳消息，并且接收所述从节点定时发送的心跳消息；接收任务调度框架传递过来的任务；基于负载均衡算法从可用从节点列表中确定从节点，将所述任务分发至所述从节点，以使所述从节点执行所述任务。该实施方式能够解决主备机模式只适用于对运算要求不高、高可用要求也不是很高的场合的技术问题。

Description

一种任务处理方法和装置

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种任务处理方法和装置。

背景技术

因业务需要，每天都有大量的后台高频定时任务需要处理。现有高频批处理框架采用主备机热备模式。只有主机会执行任务，备机会不停地去检测主机工作状态，一旦发现主机不能正常提供服务，备机就自动升级为主机并执行高频任务，原主机在恢复正常后身份降为备机并开始不停检测新主机状态。

实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

主备机模式能确保批处理任务只在集群中一台机器运行，并有一定的高可用性。但是，这种模式也有明显不足：不支持横向扩容(集群只支持两个机器)，计算任务全部集中在主机中，对于计算压力大的场合就显得力不从心了。

因此，主备机模式的高可用方案注定了集群不能扩展，而且计算都集中在主机上，只适用于对运算要求不高，高可用要求也不是很高的场合。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种任务处理方法和装置，以解决主备机模式只适用于对运算要求不高、高可用要求也不是很高的场合的技术问题。

为实现上述目的，根据本发明实施例的一个方面，提供了一种任务处理方法，应用于主节点，包括：

待完成从节点的注册后，定时向所述从节点发送心跳消息，并且接收所述从节点定时发送的心跳消息；

接收任务调度框架传递过来的任务；

基于负载均衡算法从可用从节点列表中确定从节点，将所述任务分发至所述从节点，以使所述从节点执行所述任务。

可选地，还包括：

若在指定的时间里没有接收到任意一个从节点的心跳消息，则从可用从节点列表中移除所述任意一个从节点。

可选地，还包括：

在选举主节点的过程中，以顺序编号最小值的节点作为本轮选举的主节点。

可选地，还包括：

接收各个从节点返回的任务完成结果，以更新各个任务的执行状态；

待完成所有任务后，任务完成消息发送至所述任务调度框架，等待所述任务调度框架的下一次调度。

可选地，所述负载均衡算法为顺序轮询、随机选择或者加权顺序轮询。

另外，根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种任务处理装置，设置于主节点，包括：

检测模块，用于待完成从节点的注册后，定时向所述从节点发送心跳消息，并且接收所述从节点定时发送的心跳消息；

接收模块，用于接收任务调度框架传递过来的任务；

分发模块，用于基于负载均衡算法从可用从节点列表中确定从节点，将所述任务分发至所述从节点，以使所述从节点执行所述任务。

可选地，所述检测模块还用于：

可选地，还包括：

选举模块，用于在选举主节点的过程中，以顺序编号最小值的节点作为本轮选举的主节点。

可选地，所述分发模块还用于：

根据本发明实施例的另一个方面，还提供了一种电子设备，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现上述任一实施例所述的方法。

根据本发明实施例的另一个方面，还提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述的方法。

上述发明中的一个实施例具有如下优点或有益效果：因为采用定时向所述从节点发送心跳消息并且接收所述从节点定时发送的心跳消息，将所述任务分发至所述从节点，以使所述从节点执行所述任务的技术手段，所以克服了现有技术中主备机模式只适用于对运算要求不高、高可用要求也不是很高的场合的技术问题。本发明实施例通过从集群中选举一个Master节点，由这个Master节点负责所有任务的分发，证了任务计算的负载均衡和横向扩容能力，通过在Master节点和Slave节点之间维持心跳保证了出现节点宕机时系统会快速进行自动故障转移，保证了系统的高可用性。因此，对可靠性要求高且计算任务繁重的定时任务场景，本发明能很好地满足要求。

上述的非惯用的可选方式所具有的进一步效果将在下文中结合具体实施方式加以说明。

附图说明

附图用于更好地理解本发明，不构成对本发明的不当限定。其中：

图1是根据本发明实施例的任务处理方法的主要流程的示意图；

图2是根据本发明实施例的高频批处理框架的示意图；

图3是根据本发明实施例的Zookeeper上个节点的编号示意图；

图4是根据本发明一个可参考实施例的任务处理方法的主要流程的示意图；

图5是根据本发明实施例的任务处理装置的主要模块的示意图；

图6是本发明实施例可以应用于其中的示例性系统架构图；

图7是适于用来实现本发明实施例的终端设备或服务器的计算机系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的示范性实施例做出说明，其中包括本发明实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本发明的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

针对主备机模式存在的不足，本发明实施例提供了一种任务处理方法，高频批处理集群节点中选举出一个主节点(Master)，其余节点为从节点(Slave)，各Slave节点和Master节点定期向彼此发送心跳消息。Master节点负责所有高频任务的分发，各Slave节点只执行Master分发给自己的任务，保证了任务计算的负载均衡和横向扩容能力。

当Master节点出现宕机时，各Slave节点收不到Master的心跳消息，判断Master节点已经失效并自动重启选举任务，从剩余节点中选举出新的Master节点；当有Slave节点出现宕机时，Master节点收不到Slave节点的心跳消息，则判断该Slave节点失效并从当前可用Slave节点列表中剔除宕机Slave节点。由此保证了出现节点宕机时系统会快速进行自动故障转移，保证了系统的高可用性。

可见，本发明实施例可以保证一个任务同一时刻只能在一个节点中运行，而且集群横向扩容节点非常方便(可以支持到上百节点)，节点宕机时能快速进行自动故障转移，有很强的高可用性。

在本发明的实施例中，高频批处理是指每间隔指定时间就需要执行的批处理任务，而且每个任务在集群中同一时刻必须只能在某一台机器中执行。

图1是根据本发明实施例的任务处理方法的主要流程的示意图。作为本发明的一个实施例，如图1所示，所述任务处理方法应用于主节点，可以包括：

步骤101，待完成从节点的注册后，定时向所述从节点发送心跳消息，并且接收所述从节点定时发送的心跳消息。

如图2所示，本发明实施例中的高频批处理集群借助Zookeeper集群选举出Master节点。高频批处理集群各节点在启动后分别在Zookeeper指定路径(这里假定是/zookeeper/jrsc/election)下建立“ZOO_SEQUENCE/ZOO_EPHEMERAL”临时节点，临时节点存放节点本身的IP和通讯端口等数据信息。ZOO_SEQUENCE特性保证该临时节点在Zookeeper上创建时节点值会被从小到大加上编号，这样每次要选举时，选取拥有顺序编号最小值的节点(即server1)作为本轮选举的Master，如图3所示。

可选地，所述方法还包括：若在指定的时间里没有接收到任意一个从节点的心跳消息，则从可用从节点列表中移除所述任意一个从节点。当Master节点被选举之后，各Slave节点会向Master节点进行注册，之后Master节点和Slave节点通过彼此建立的TCP连接定时发送心跳消息。当Master节点在一个指定的时间里没有收到来自一个Slave节点的心跳消息，那么认为Slave节点失效并从可用Slave节点列表中移除该节点，后续Master节点的任务分发就不再发送该失效节点。当Slave节点在指定时间里没有收到来自Master节点的心跳消息，那么Slave节点认为Master节点已失效并开启下一轮选举过程，之后由新的Master节点负责任务的分发。同样地，在选举主节点的过程中，以顺序编号最小值的节点作为本轮选举的主节点。

步骤102，接收任务调度框架传递过来的任务。

可选地，所述任务调度框架采用Spring Batch框架，所述任务调度框架可以配置每个任务的执行频率，并根据CRON表达式可以控制每个任务的执行时间。高频批处理集群中每个节点都会运行同一配置的任务调度框架，但是只有Master节点会接收任务调度框架传递过来的任务，并把任务分发给Slave节点。Slave节点只执行Master节点分发过来的任务，对于自身任务调度框架传递过来的任务不做任何处理直接返回。

步骤103，基于负载均衡算法从可用从节点列表中确定从节点，将所述任务分发至所述从节点，以使所述从节点执行所述任务。

可选地，所述负载均衡算法为顺序轮询、随机选择或者加权顺序轮询。在本发明的实施例中，任务分发指Master节点接收从任务调度框架传递过来的任务后，将该任务分发到某个Slave节点执行。任务分发的目的是实现负载均衡，目前主要有顺序轮询、随机选择和加权顺序轮询三种，可以通过配置文件指定采用哪种负载均衡方式进行任务分发。

Slave节点从与Master节点的TCP连接中接收Master分发过来的任务包，从中解析出要执行的任务参数(比如方法名，方法参数等)，通过反射执行该任务，并在任务完成后通知Master节点。

可选地，在步骤103之后，Master节点接收各个从节点返回的任务完成结果，以更新各个任务的执行状态；待完成所有任务后，任务完成消息发送至所述任务调度框架，等待所述任务调度框架的下一次调度。

根据上面所述的各种实施例，可以看出本发明通过定时向所述从节点发送心跳消息并且接收所述从节点定时发送的心跳消息，将所述任务分发至所述从节点，以使所述从节点执行所述任务的技术手段，解决了现有技术中主备机模式只适用于对运算要求不高、高可用要求也不是很高的场合的技术问题。本发明实施例通过从集群中选举一个Master节点，由这个Master节点负责所有任务的分发，证了任务计算的负载均衡和横向扩容能力，通过在Master节点和Slave节点之间维持心跳保证了出现节点宕机时系统会快速进行自动故障转移，保证了系统的高可用性。因此，对可靠性要求高且计算任务繁重的定时任务场景，本发明能很好地满足要求。

图4是根据本发明一个可参考实施例的任务处理方法的主要流程的示意图。如图4所示，作为本发明的另一个实施例，所述任务处理方法可以包括：

高频批处理集群借助Zookeeper集群选举出Master节点。高频批处理集群各节点在启动后分别在Zookeeper指定路径(这里假定是/zookeeper/jrsc/election)下建立“ZOO_SEQUENCE/ZOO_EPHEMERAL”临时节点，临时节点存放节点本身的IP和通讯端口等数据信息。ZOO_SEQUENCE特性保证该临时节点在Zookeeper上创建时节点值会被从小到大加上编号，这样每次要选举时，选取拥有顺序编号最小值的节点作为本轮选举的Master。

当Master节点被选举之后，各Slave节点会向Master节点进行注册，之后Master节点和Slave节点通过彼此建立的TCP连接定时发送心跳消息。当Master节点在一个指定的时间里没有收到来自一个Slave节点的心跳消息，那么认为Slave节点失效并从可用Slave节点列表中移除该节点，后续Master节点的任务分发就不再发送该失效节点。当Slave节点在指定时间里没有收到来自Master节点的心跳消息，那么Slave节点认为Master节点已失效并开启下一轮选举过程，之后由新的Master节点负责任务的分发。同样地，在选举主节点的过程中，以顺序编号最小值的节点作为本轮选举的主节点。

所述任务调度框架采用Spring Batch框架，所述任务调度框架可以配置每个任务的执行频率，并根据CRON表达式可以控制每个任务的执行时间。每个节点都会运行同一配置的任务调度框架，但是只有Master节点会接收任务调度框架传递过来的任务，并把任务分发给Slave节点(比如Slave1和Slave2)。Slave节点只执行Master节点分发过来的任务，对于自身任务调度框架传递过来的任务不做任何处理直接返回。

Master节点基于负载均衡算法从可用Slave节点列表中确定各个任务对应的Slave节点，将这些任务分别分发给对应的Slave节点。

各个Slave节点从与Master节点的TCP连接中接收Master分发过来的任务包，从中解析出要执行的任务参数(比如方法名，方法参数等)，通过反射执行该任务，并在任务完成后通知Master节点。

Master节点接收各个Slave节点返回的任务完成结果，以更新各个任务的执行状态；待完成所有任务后，任务完成消息发送至所述任务调度框架，等待任务调度框架的下一次调度。

另外，在本发明一个可参考实施例中消息推送方法的具体实施内容，在上面所述消息推送方法中已经详细说明了，故在此重复内容不再说明。

图5是根据本发明实施例的任务处理装置的主要模块的示意图，如图5所示，所述任务处理装置500设置与主节点，包括检测模块501、接收模块502和分发模块503。其中，检测模块501用于待完成从节点的注册后，定时向所述从节点发送心跳消息，并且接收所述从节点定时发送的心跳消息；接收模块502用于接收任务调度框架传递过来的任务；分发模块503用于基于负载均衡算法从可用从节点列表中确定从节点，将所述任务分发至所述从节点，以使所述从节点执行所述任务。

可选地，所述检测模块501还用于：

可选地，还包括：

可选地，所述分发模块503还用于：

需要说明的是，在本发明所述任务处理装置的具体实施内容，在上面所述任务处理方法中已经详细说明了，故在此重复内容不再说明。

图6示出了可以应用本发明实施例的任务处理方法或任务处理装置的示例性系统架构600。

如图6所示，系统架构600可以包括终端设备601、602、603，网络604和服务器605。网络604用以在终端设备601、602、603和服务器605之间提供通信链路的介质。网络604可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。

用户可以使用终端设备601、602、603通过网络604与服务器605交互，以接收或发送消息等。终端设备601、602、603上可以安装有各种通讯客户端应用，例如购物类应用、网页浏览器应用、搜索类应用、即时通信工具、邮箱客户端、社交平台软件等(仅为示例)。

终端设备601、602、603可以是具有显示屏并且支持网页浏览的各种电子设备，包括但不限于智能手机、平板电脑、膝上型便携计算机和台式计算机等等。

服务器605可以是提供各种服务的服务器，例如对用户利用终端设备601、602、603所浏览的购物类网站提供支持的后台管理服务器(仅为示例)。后台管理服务器可以对接收到的物品信息查询请求等数据进行分析等处理，并将处理结果(例如目标推送信息、物品信息——仅为示例)反馈给终端设备。

需要说明的是，本发明实施例所提供的任务处理方法一般由服务器605执行，相应地，所述任务处理装置一般设置在服务器605中。

应该理解，图6中的终端设备、网络和服务器的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的终端设备、网络和服务器。

下面参考图7，其示出了适于用来实现本发明实施例的终端设备的计算机系统700的结构示意图。图7示出的终端设备仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图7所示，计算机系统700包括中央处理单元(CPU)701，其可以根据存储在只读存储器(ROM)702中的程序或者从存储部分708加载到随机访问存储器(RAM)703中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 703中，还存储有系统700操作所需的各种程序和数据。CPU 701、ROM 702以及RAM703通过总线704彼此相连。输入/输出(I/O)接口705也连接至总线704。

以下部件连接至I/O接口705：包括键盘、鼠标等的输入部分706；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分707；包括硬盘等的存储部分708；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分709。通信部分709经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器710也根据需要连接至I/O接口705。可拆卸介质711，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器710上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分708。

特别地，根据本发明公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明公开的实施例包括一种计算机程序，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分709从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质711被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)701执行时，执行本发明的系统中限定的上述功能。

需要说明的是，本发明所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本发明中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本发明实施例中所涉及到的模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的模块也可以设置在处理器中，例如，可以描述为：一种处理器包括检测模块、接收模块和分发模块，其中，这些模块的名称在某种情况下并不构成对该模块本身的限定。

作为另一方面，本发明还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该设备执行时，使得该设备包括：待完成从节点的注册后，定时向所述从节点发送心跳消息，并且接收所述从节点定时发送的心跳消息；接收任务调度框架传递过来的任务；基于负载均衡算法从可用从节点列表中确定从节点，将所述任务分发至所述从节点，以使所述从节点执行所述任务。

根据本发明实施例的技术方案，因为采用定时向所述从节点发送心跳消息并且接收所述从节点定时发送的心跳消息，将所述任务分发至所述从节点，以使所述从节点执行所述任务的技术手段，所以克服了现有技术中主备机模式只适用于对运算要求不高、高可用要求也不是很高的场合的技术问题。本发明实施例通过从集群中选举一个Master节点，由这个Master节点负责所有任务的分发，证了任务计算的负载均衡和横向扩容能力，通过在Master节点和Slave节点之间维持心跳保证了出现节点宕机时系统会快速进行自动故障转移，保证了系统的高可用性。因此，对可靠性要求高且计算任务繁重的定时任务场景，本发明能很好地满足要求。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，取决于设计要求和其他因素，可以发生各种各样的修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims

1.一种任务处理方法，其特征在于，应用于主节点，包括：

接收任务调度框架传递过来的任务；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述负载均衡算法为顺序轮询、随机选择或者加权顺序轮询。

6.一种任务处理装置，其特征在于，设置于主节点，包括：

接收模块，用于接收任务调度框架传递过来的任务；

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述检测模块还用于：

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述分发模块还用于：

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述负载均衡算法为顺序轮询、随机选择或者加权顺序轮询。

11.一种电子设备，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-5任一所述的方法。

12.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一所述的方法。