TWI439940B - A Distributed Task System and Distributed Task Management Method - Google Patents

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Description

一種分布式任務系統和分布式任務管理方法
本發明係關於任務調度與策略技術領域，尤其關於一種分布式任務系統和分布式任務管理方法。
任務是指按照預先訂制的策略進行執行的一個工作。例如windows的任務系統，可以制定一個任務：12:50系統自動關機；則在12:50時系統執行該任務，完成自動關機的工作。
目前，大部分任務系統採用的是單系統，但是單系統的處理能力非常有限。隨著任務的複雜性和精度要求的不斷提高，系統需要處理的任務越來越重，因此單系統已經不能很好地滿足用戶的需要。
為瞭解決系統處理能力有限的問題，現在一般採用分布式任務系統，該系統由一個任務策略運行單元和一組任務執行單元組成，在任務策略運行單元的控制下，每個任務執行單元共同分擔需要處理的任務。在所述系統中，要求在任務單位時間內有且只能有一個任務執行單元執行該任務，即在分布式任務系統中，要保證任務是線性執行的。在同一時刻出現兩個任務執行單元從任務策略運行單元獲得任務執行權是錯誤的。
現有技術的一種分布式任務系統如圖1所示，所述系統包括任務策略運行單元11和N個任務執行單元12，其 中任務策略運行單元11分別與每個任務執行單元12進行通信。任務策略運行單元11分配任務到任務執行單元12，監控每個任務執行單元12，並對該任務執行單元12進行管理；任務執行單元12執行任務策略運行單元11分配的任務，並向任務策略運行單元11報告自己的狀態。任務策略運行單元11可以通過遠端調用的方式來擴展任務執行單元12，達到多伺服器處理的能力。
但是，採用所述系統時，任務執行單元12只是被動地被調用，而無法進行自我平衡。因此，當有很多個任務需要執行，且長任務和短任務都混合在一起時，任務策略運行單元11對任務執行單元12的控制能力變弱，甚至不可控制。
本發明要解決的問題是提供一種分布式任務管理方法和分布式任務系統，以克服任務執行單元只是被動地被調用，而無法進行自我平衡的缺陷。
為了實現以上目的，本發明的實施例提供了一種分布式任務系統，包括任務事務伺服器和至少一個任務伺服器，所述任務事務伺服器，接收所述任務伺服器發送的任務請求，向所述任務伺服器進行回饋，並記錄各個任務的執行情況；所述任務伺服器，向所述任務事務伺服器發送任務請求，並根據所述任務事務伺服器的回饋結果執行所述任務。
所述任務伺服器進一步包括自我平衡單元和任務執行單元；所述自我平衡單元，向所述任務事務伺服器發送任務請求，並接收所述任務事務伺服器發送的回饋結果，根據所述回饋結果觸發所述任務執行單元執行所述任務；所述任務執行單元，與所述自我平衡單元連接，在所述自我平衡單元的控制下執行所述任務。
所述任務伺服器還包括任務策略運行單元，與所述自我平衡單元連接，用於觸發所述自我平衡單元發送任務請求。
當所述回饋結果為所述任務伺服器可以執行所述任務時，所述自我平衡單元檢測所述任務伺服器是否忙碌，如果忙碌，則向所述任務事務伺服器發送任務檢查訊息；所述任務事務伺服器檢查是否有其他任務伺服器申請所述任務，並向所述自我平衡單元發送檢查結果。
所述任務伺服器的忙碌情況包括：當前線程數量大於或等於預先設定的線程數量門限值和/或當前長時間線程數量大於或等於預先設定的長時間線程數量門限值和/或所述任務伺服器的運行能力值大於或等於1。
本發明的實施例還提供了一種分布式任務管理方法，包括以下步驟：任務伺服器向任務事務伺服器發送任務請求訊息；所述任務事務伺服器根據記錄的各個任務的執行情況，判斷所述任務伺服器是否可以執行所述任務，並將判斷結果發送到所述任務伺服器；如果判斷結果為是，則所述任務伺服器執行所述任務。
在任務伺服器向任務事務伺服器發送任務請求訊息後，如果在第一間隔時間內收到所述任務事務伺服器回饋的判斷結果，則開始事務；否則重新進行申請。
如果在第二間隔時間內沒有收到所述任務事務伺服器回饋的判斷結果，則所述任務伺服器放棄申請。
所述判斷任務伺服器是否可以執行所述任務具體為：所述任務事務伺服器檢查各個任務的執行情況，如果有其他任務伺服器正在執行所述任務，則判斷結果為所述任務伺服器不可以執行所述任務；否則判斷結果為所述任務伺服器可以執行所述任務。
在所述任務伺服器執行任務之前，還包括：所述任務伺服器檢測本身是否忙碌，如果不忙碌，則執行所述任務；如果忙碌，則向所述任務事務伺服器發送任務檢查訊息；所述任務事務伺服器檢查是否有其他任務伺服器申請所述任務，並向所述自我平衡單元發送檢查結果；如果檢查結果為是，則所述任務伺服器放棄本次任務請求，否則執行所述任務。
所述任務伺服器檢測本身是否忙碌，包括：判斷當前線程數量是否大於或等於預先設定的線程數量門限值，如果是，則所述任務伺服器忙碌。
所述任務伺服器檢測本身是否忙碌，包括：判斷當前長時間線程數量是否大於或等於預先設定的長時間線程數量門限值，如果是，則所述任務伺服器忙碌。
所述任務伺服器檢測本身是否忙碌，包括：根據CPU 使用率、當前線程數量和長時間線程數量獲取所述任務伺服器的運行能力值，如果所述運行能力值大於或等於1，則所述任務伺服器忙碌。
所述任務伺服器執行任務，包括：獲取執行所述任務的資料；根據所述資料和所述任務的執行時間，對所述資料進行分組；對每組資料進行處理。
所述各個任務的執行情況包括任務執行者、上次任務執行時間和任務名稱。
與現有技術相比，本發明的實施例具有以下優點：在本發明的實施例中，任務伺服器採用自我平衡單元檢測任務伺服器本身是否忙碌，並在忙碌時，將任務轉移到其他任務伺服器執行，實現了任務伺服器的自我平衡。因此，當有很多個任務需要執行，且長任務和短任務都混合在一起時，自我平衡單元也能夠對任務執行單元進行有效地控制。
另外，本發明的實施例採用任務事務伺服器，根據各個任務的執行情況對任務伺服器的任務請求進行回饋，保證了任務的線性執行。
下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式作進一步詳細描述：本發明實施例的一種分布式任務系統如圖2所示，該系統包括任務伺服器21、任務事務伺服器22和任務伺服 器23。其中任務事務伺服器22分別與任務伺服器21和任務伺服器23連接。任務事務伺服器22用於接收任務伺服器21和/或任務伺服器23發送的任務請求，向任務伺服器21和/或任務伺服器23進行回饋，並記錄各個任務的執行情況；該任務的執行情況包括任務執行者、上次任務執行時間和任務名稱。任務伺服器21和/或任務伺服器23向任務事務伺服器22發送任務請求，並根據任務事務伺服器22的回饋結果執行該任務。
任務伺服器21進一步包括任務策略運行單元211、自我平衡單元212和任務執行單元213，其中自我平衡單元212分別與任務策略運行單元211和任務執行單元213連接。任務策略運行單元211用於觸發自我平衡單元212發送任務請求；自我平衡單元212用於向任務事務伺服器22發送任務請求，並接收任務事務伺服器22發送的回饋結果，當該回饋結果為任務伺服器21可以執行該任務時，自我平衡單元212檢測任務伺服器21是否忙碌，如果忙碌，則向任務事務伺服器22發送任務檢查訊息；任務事務伺服器22檢查是否有其他任務伺服器申請該任務，並向自我平衡單元212發送檢查結果；如果檢查結果為否，則自我平衡單元212觸發任務執行單元213執行該任務。
其中，任務伺服器21的忙碌情況包括：任務伺服器21的當前線程數量大於或等於預先設定的線程數量門限值和/或當前長時間線程數量大於或等於預先設定的長時 間線程數量門限值和/或任務伺服器21的運行能力值大於或等於1。
例如：任務伺服器21預先設定的線程數量門限值為500，當前線程數量為500；因為該當前線程數量等於預先設定的線程數量門限值，所以任務伺服器21處於忙碌狀態，沒有能力執行其他任務。
再例如：任務伺服器21預先設定的長時間線程數量門限值為5，當前長時間線程數量為5；因為該當前長時間線程數量等於預先設定的長時間線程數量門限值，所以任務伺服器21處於忙碌狀態，沒有能力執行其他任務。
再例如：任務伺服器21預先設定的線程數量門限值為500，預先設定的長時間線程數量門限值為5；任務伺服器21的當前CPU使用率為85%，當前長時間線程數量為3，當前線程數量為100；則任務伺服器21的運行能力值可由以下公式獲取：運行能力值=CPU使用率×80%＋長時間線程數量×75%/5＋線程數量×40%/500
根據上式，得出任務伺服器21當前的運行能力值=85%×80%+3×75%/5+100×40%/500=0.68+0.45+0.08=1.21，因為該運行能力值大於1，所以任務伺服器21處於忙碌狀態，沒有能力執行其他任務。
其中，上式中的80%、75%和40%是經驗者，可依據硬體和作業系統的變化而進行調整。
再例如：任務伺服器21預先設定的線程數量門限值 為500，預先設定的長時間線程數量門限值為5；任務伺服器21的當前CPU使用率為80%，當前長時間線程數量為2，當前線程數量為50；則任務伺服器21當前的運行能力值=80%×80%+2×75%/5+50×40%/500=0.64+0.3+0.04=0.98<1；如果再執行一個長時間線程，則任務伺服器21當前的運行能力值=80%×80%+3×75%/5+50×40%/500=0.64+0.45+0.04=1.13>1；如果再執行一個短時間線程，則任務伺服器21當前的運行能力值=80%×80%+2×75%/5+51×40%/500=0.64+0.3+0.0408=0.9808<1；所以任務伺服器21處於非忙碌狀態，但只能再執行短時間線程，不能再執行長時間線程。
當採用圖2所示分布式任務系統時，本發明的一種分布式任務管理方法實施例的流程如圖3所示。首先，任務伺服器向任務事務伺服器發送任務請求訊息；然後，所述任務事務伺服器根據記錄的各個任務的執行情況，判斷所述任務伺服器是否可以執行所述任務，並將判斷結果發送到所述任務伺服器；如果判斷結果為是，則所述任務伺服器執行所述任務。參照圖3，以任務伺服器21申請執行任務A為例，本實施例包括以下步驟： 步驟s301，任務伺服器12向任務事務伺服器22發送任務請求訊息。即任務策略運行單元211觸發自我平衡單元212，向任務事務伺服器22發送執行任務A的請求 。
步驟s302，任務伺服器21判斷在預設的第一間隔時間內是否收到任務事務伺服器22回饋的判斷結果，如果是，則轉步驟s304，否則轉步驟s303。
步驟s303，任務伺服器21判斷接收任務事務伺服器22回饋的判斷結果的時間是否超過預設的第二間隔時間，如果是，則轉步驟s308，否則轉步驟s301；該預設的第二間隔時間可以為30秒或者調度間隔的1/3。
步驟s304，任務事務伺服器22根據記錄的各個任務的執行情況，判斷任務伺服器21是否可以執行任務A，並向任務伺服器21回饋判斷結果；如果是，則轉步驟s305，否則結束。
判斷任務伺服器21是否可以執行任務A的過程具體為：任務事務伺服器22檢查各個任務的執行情況，該任務的執行情況包括任務執行者、上次任務執行時間和任務名稱；如果任務伺服器23正在執行任務A，則任務伺服器21不可以執行所述任務；否則任務伺服器21可以執行任務A。本實施例中假設任務A沒有被任務伺服器23執行，所以任務事務伺服器22向任務伺服器21回饋其可以執行任務A的判斷結果，並轉步驟s305。
步驟s305，自我平衡單元212檢測任務伺服器21是否忙碌，如果是，則轉步驟s306；否則轉步驟s309。
自我平衡單元212檢測任務伺服器21是否忙碌，包括：判斷任務伺服器21的當前線程數量是否大於或等於 預先設定的線程數量門限值，如果是，則任務伺服器21忙碌；還包括：判斷任務伺服器21的當前長時間線程數量是否大於或等於預先設定的長時間線程數量門限值，如果是，則任務伺服器21忙碌；還包括：判斷任務伺服器21的運行能力值是否大於或等於1，如果是，則任務伺服器21忙碌。其中任務伺服器21的運行能力值可以根據其CPU使用率、當前線程數量和長時間線程數量計算得到。
本實施例中假設任務伺服器21預先設定的線程數量門限值為500，預先設定的長時間線程數量門限值為5；任務伺服器21的當前CPU使用率為85%，當前長時間線程數量為3，當前線程數量為100；則任務伺服器21的運行能力值可由以下公式計算得到：運行能力值=CPU使用率×80%＋長時間線程數量×75%/5＋線程數量×40%/500
根據上式，得出任務伺服器21當前的運行能力值=85%×80%+3×75%/5+100×40%/500=0.68+0.45+0.08=1.21，因為該運行能力值大於1，所以任務伺服器21處於忙碌狀態，轉步驟s306。
其中，上式中的80%、75%和40%是經驗者，可依據硬體和作業系統的變化而進行調整。
步驟s306，自我平衡單元212向任務事務伺服器22發送任務A的檢查訊息。
步驟s307，任務事務伺服器22檢查任務伺服器23是否申請執行任務A；如果是，則轉步驟s308；否則轉步 驟s309。
步驟s308，任務伺服器21放棄本次執行任務A的請求並結束。
步驟s309，自我平衡單元212觸發任務執行單元213執行任務A。
任務執行單元213在執行任務A時進行了預處理，其執行任務A的流程如圖4所示，包括以下步驟：步驟s401，任務執行單元213獲取執行任務A的資料。
步驟s402，根據任務A的資料和任務A的執行時間，對該資料進行分組。即為任務A的資料分派具體的執行者來運行，依據資料的多少動態選擇創建任務執行者的數量。本實施例中假設有1000個資料要在1分鐘之內完成，則需要20個任務執行者來運行該些資料。
步驟s403，對每組資料進行處理，並監控任務執行情況。即調用實際的任務執行者分別運行對應的資料，並監控任務A的執行情況；對超過最大任務執行時間的任務進行標記處理，表明任務伺服器21有任務處於異常狀態。
在本發明的實施例中，自我平衡單元212檢測任務伺服器21是否忙碌，並在忙碌時，將任務轉移到其他任務伺服器執行，實現了任務伺服器的自我平衡。並且，任務事務伺服器22根據各個任務的執行情況對任務伺服器21的任務請求進行回饋，保證了任務的線性執行。
以上公開的僅為本發明的幾個具體實施例，但是，本發明並非局限於此，任何本領域的技術人員能思之的變化都應落入本發明的保護範圍。
11‧‧‧任務策略運行單元
12‧‧‧任務執行單元
21‧‧‧任務伺服器
22‧‧‧任務事務伺服器
23‧‧‧任務伺服器
211‧‧‧任務策略運行單元
212‧‧‧自我平衡單元
213‧‧‧任務執行單元
231‧‧‧任務策略運行單元
232‧‧‧自我平衡單元
233‧‧‧任務執行單元
圖1是現有技術的一種分布式任務系統圖；圖2是本發明實施例的一種分布式任務系統圖；圖3是本發明的一種分布式任務管理方法實施例的流程圖；圖4是圖3實施例中執行任務實施例的流程圖。

Claims (10)

  1. 一種分布式任務系統，其特徵在於，包括任務事務伺服器和至少一個任務伺服器，所述任務事務伺服器，接收所述任務伺服器發送的任務請求，向所述任務伺服器進行回饋，並記錄各個任務的執行情況；所述任務伺服器，向所述任務事務伺服器發送任務請求，並根據所述任務事務伺服器的回饋結果執行所述任務；其中，所述任務伺服器進一步包括自我平衡單元和任務執行單元；所述自我平衡單元，向所述任務事務伺服器發送任務請求，並接收所述任務事務伺服器發送的回饋結果，根據所述回饋結果觸發所述任務執行單元執行所述任務；所述任務執行單元，與所述自我平衡單元連接，在所述自我平衡單元的控制下執行所述任務；其中，當所述回饋結果為所述任務伺服器可以執行所述任務時，所述自我平衡單元檢測所述任務伺服器是否忙碌，如果忙碌，則向所述任務事務伺服器發送任務檢查訊息；所述任務事務伺服器檢查是否有其他任務伺服器申請所述任務，並向所述自我平衡單元發送檢查結果；其中，所述任務伺服器的忙碌情況包括：當前線程數量大於或等於預先設定的線程數量門限值和/或當前長時 間線程數量大於或等於預先設定的長時間線程數量門限值和/或所述任務伺服器的運行能力值大於或等於1。
  2. 如申請專利範圍第1項之分布式任務系統，其中，所述任務伺服器還包括任務策略運行單元，與所述自我平衡單元連接，用於觸發所述自我平衡單元發送任務請求。
  3. 一種分布式任務管理方法，其特徵在於，包括以下步驟：任務伺服器向任務事務伺服器發送任務請求訊息；所述任務事務伺服器根據記錄的各個任務的執行情況，判斷所述任務伺服器是否可以執行所述任務，並將判斷結果發送到所述任務伺服器；如果判斷結果為是，則所述任務伺服器執行所述任務：其中，所述判斷任務伺服器是否可以執行所述任務具體為：所述任務事務伺服器檢查各個任務的執行情況，如果有其他任務伺服器正在執行所述任務，則判斷結果為所述任務伺服器不可以執行所述任務；否則判斷結果為所述任務伺服器可以執行所述任務。
  4. 如申請專利範圍第3項之分布式任務管理方法，其中，在任務伺服器向任務事務伺服器發送任務請求訊息後，如果在第一間隔時間內收到所述任務事務伺服器回饋的判斷結果，則開始事務；否則重新進行申請。
  5. 如申請專利範圍第4項之分布式任務管理方法，其中，如果在第二間隔時間內沒有收到所述任務事務伺服器 回饋的判斷結果，則所述任務伺服器放棄申請。
  6. 如申請專利範圍第3項之分布式任務管理方法，其中，在所述任務伺服器執行任務之前，還包括：所述任務伺服器檢測本身是否忙碌，如果不忙碌，則執行所述任務；如果忙碌，則向所述任務事務伺服器發送任務檢查訊息；所述任務事務伺服器檢查是否有其他任務伺服器申請所述任務，並向所述自我平衡單元發送檢查結果；如果檢查結果為是，則所述任務伺服器放棄本次任務請求，否則執行所述任務。
  7. 如申請專利範圍第6項之分布式任務管理方法，其中，所述任務伺服器檢測本身是否忙碌，包括：判斷當前線程數量是否大於或等於預先設定的線程數量門限值，如果是，則所述任務伺服器忙碌。
  8. 如申請專利範圍第6項之分布式任務管理方法，其中，所述任務伺服器檢測本身是否忙碌，包括：判斷當前長時間線程數量是否大於或等於預先設定的長時間線程數量門限值，如果是，則所述任務伺服器忙碌。
  9. 如申請專利範圍第6項之分布式任務管理方法，其中，所述任務伺服器檢測本身是否忙碌，包括：根據CPU使用率、當前線程數量和長時間線程數量獲取所述任務伺服器的運行能力值，如果所述運行能力值大於或等於1，則所述任務伺服器忙碌。
  10. 如申請專利範圍第3至9項的任意一項之分布式任務管理方法，其中，所述任務伺服器執行任務，包括：獲取執行所述任務的資料；根據所述資料和所述任務的執行時間，對所述資料進行分組；對每組資料進行處理。
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