SpringBoot中@SchedulerLock注解实现定时任务中分布式锁的使用

原创 已于 2024-08-30 18:37:38 修改 · 1.8k 阅读 · 26 ·
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#spring boot #定时任务 #分布式锁

于 2024-08-30 18:36:43 首次发布

背景

在SpringBoot项目中经常会去写一些定时任务，但是当我们的服务的实例部署多个的情况下，那么每个实例中的定时任务都会执行一遍，这显然不是我们想要的，我们只想让它执行一次。在没有引入像xxl-job之类的分布式任务调度框架的前提下，并且我们也不想对业务代码进行侵入，那么可以选择shedlock进行尝试使用。

  1. 第一步：引入相关依赖
		<dependency>
            <groupId>net.javacrumbs.shedlock</groupId>
            <artifactId>shedlock-spring</artifactId>
            <version>4.14.0</version>
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SpringBoot 集成 ShedLock 分布式锁 一：ShedLock 简介 ShedLock是一个在分布式环境中使用的定时任务框架，用于解决在分布式环境中的多个实例的相同定时任务在同一时间点重复执行的问题。ShedLock确保计划的任务最多同时执行一次。如果一个任务正在一个节点上执行，它会获得一个锁，该锁将阻止从另一个节点（或线程）执行同一任务。请注意，如果一个任务已经在一个节点上执行，则在其他节点上的执行不会等待，只是将其跳过。。简单来说，ShedLock本身只做一件事情：保证一个任务最多同时执行
@SchedulerLock注解配置不当导致数据重复问题解决方案
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SpringBoot使用@Scheduled 和 Redis分布式锁实现分布式定时任务
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注解用于定时执行任务。如果当前节点成功获取锁，则执行任务并在任务完成后释放锁。这段代码可以确保在一个分布式系统中只有一个节点在某一时刻执行定时任务。: 这个类负责尝试获取和释放Redis分布式锁。方法来尝试设置锁，如果锁过期则可以重置。: 这个类包含定时任务的逻辑。
@SchedulerLock注解使用
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name任务唯一标识。最重要的参数。同一个name的任务，同一个时刻，多个线程只会有一个线程获取到锁。其他没有获取到锁的线程会跳过，不会阻塞等待。持有锁的最短时间。这个主要是防止不同节点时间存在误差，比如有个任务是0点执行，节点1的时间是准的，在0点执行花了30秒执行完成。节点2的时间比节点1慢了1分钟，那么节点2到0点的时候，又执行了一次任务。这个参数可以设置10秒、30秒等。保证不同节点的时间戳不会出现。持有锁的最长时间。主要是为了防止死锁。
源码分析：@SchedulerLock分布式锁
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背景@SchedulerLock源码分析思路总结：一个中心（围绕@EnableDiscoveryClient开展）、两个基本点（两个方法级别的注解：@SchedulerLock和@Scheduled）。我们都知道@SchedulerLock有两种分布式锁的方案：一个是Mysql，一个是Redis，分布式锁的底层原理不难：如果是采用Mysql，则通过磁盘记录的一张表，用于存储分布式锁信息如果是采用R...
Spring Cloud Alibaba -- 分布式定时任务解决方案（轻量级、快速构建）（ShedLock 、@SchedulerLock ）
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Spring Cloud Alibaba -- 分布式定时任务解决方案（轻量级、快速构建）（ShedLock 、@SchedulerLock ）
定时任务 @Schedule注解 分布式加锁
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@Schedule注解可以在sprintboot项目中定时启动某个方法,但是如果是分布式部署方案,如k8s集群等,每个节点都会运行此方法,就会造成一系列的问题,此时就要用到@SchedulerLock 分布式加锁注解 maven: <dependency> <groupId>net.javacrumbs.shedlock</groupId> <artifactId>shedlock-spring</artifactId> <versio
SchedulerLock分布式锁
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03-16 1877
使用@SchedulerLock可以实现比较轻量级的简单的定时任务，也可以实现分布式锁，那具体的原理是啥？ 具体的原理是维护了一个数据库表,主键是不可重复的,然后利用主键不可重复的特性,实现了锁的抢占. 获取锁逻辑 INSERT INTO tableName (name, lock_until, locked_at, locked_by) VALUES(锁名字, 当前时间+最多锁多久, 当前时间, 主机名) 如果插入成功了,就说明抢到了锁,否则任务抢不到锁. 如果记录已经存在了,就用更新记录来抢锁.
SchedulerLock使用
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如果一个任务正在一个节点上执行，它会获得一个锁，该锁将阻止从另一个节点（或线程）执行同一任务。请注意，如果一个任务已经在一个节点上执行，则在其他节点上的执行不会等待，只会跳过它。就是当第一个微服务执行定时任务的时候，会定时任务进行锁操作，然后其他的定时任务就不会再执行，锁操作有一定的时长，超过这个时长以后，再一次，所有的定时任务进行争抢下一个定时任务的执行权限，如此循环。保证了即使是其中的一个定时任务挂掉了，到一定的时间以后，锁也会释放，其他的定时任务依旧会进行执行权的争夺，执行定时任务。
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一、业务背景有些业务请求，属于耗时操作，需要加锁，防止后续的并发操作，同时对数据库的数据进行操作，需要避免对之前的业务造成影响。二、分析流程使用Redis作为分布式锁，将锁的状态放到Redis统一维护，解决集群中单机JVM信息不互通的问题，规定操作顺序，保护用户的数据正确。梳理设计流程新建注解 @interface，在注解里设定入参标志增加 AOP 切点，扫描特定注解建立 @Aspec...
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springboot中的定时任务检测设备离线
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<think>好的，我现在需要帮助用户在Spring Boot中实现定时任务的设备离线检测。首先，我得理解用户的需求。用户希望通过定时任务来定期检查设备是否离线，当设备离线时触发相应的处理逻辑。根据提供的引用资料，特别是引用[2]提到的环形队列和引用[4]关于定时任务技术选型的内容，我需要结合这些信息来设计解决方案。 首先，用户提到的Spring Boot定时任务，我应该考虑使用Spring自带的@Scheduled注解，因为它简单易用，适合轻量级的定时任务需求。根据引用[4]，Spring Task/ScheduledExecutor是推荐的选项之一，所以这应该是首选。 接下来，设备离线检测的逻辑。通常，设备会定期发送心跳包或者状态更新到服务器。如果一段时间内没有收到心跳，就认为设备离线。这里需要维护设备的上次活跃时间，并定时扫描这些时间来判断是否超时。引用[2]提到使用环形队列来优化检测效率，这可能是一种更高效的方法，但用户可能暂时需要一个基础实现，所以可以先用简单的定时扫描方法，后续再优化。 然后，存储设备状态的方式。可以使用内存存储，比如ConcurrentHashMap，或者数据库存储。内存存储适合设备数量不大且不需要持久化的场景，而数据库适合需要持久化和复杂查询的情况。根据用户提供的引用[3]，涉及到授权平台，可能需要数据库来存储设备信息，所以这里可能需要结合数据库操作。 另外，引用[2]中提到当设备离线时要发送通知，所以在检测到离线后，需要触发通知逻辑，比如调用消息服务或者记录日志。同时，还需要考虑并发问题，确保在检测过程中设备的状态不会被其他线程修改，导致数据不一致。 步骤分解： 1. 使用@Scheduled创建定时任务，设定执行周期。 2. 维护设备的上次活跃时间，可以在设备发送心跳时更新这个时间。 3. 定时任务中遍历所有设备，检查当前时间与上次活跃时间的差值是否超过阈值。 4. 如果超时，标记设备为离线，并执行相应的处理逻辑，如发送通知。 可能的优化点：使用环形队列来分批次检测设备，减少每次扫描的数量，提高效率，如引用[2]所述。但基础版本可以先实现简单扫描。 现在需要考虑如何存储设备信息。假设使用数据库，设备表可能包含设备ID、最后活跃时间、状态等字段。在定时任务中，可以查询所有设备，检查最后活跃时间是否超过阈值，并更新状态。同时，为了减少数据库压力，可以分批查询或者使用缓存。 代码实现方面，需要编写一个定时任务方法，使用@Scheduled注解，例如每5分钟执行一次。在方法中，调用服务层的方法来检测离线设备。服务层方法会从数据库获取设备列表，遍历判断，更新状态，并触发通知。 异常处理方面，需要考虑定时任务执行时的异常，避免任务中断。可以使用try-catch块捕获异常，并记录日志。 另外，引用[1]提到的Spring Boot Admin的健康检查机制，可能可以用来监控定时任务本身的运行状态，确保检测任务正常执行。虽然用户的问题不直接涉及健康检查，但可以建议用户结合Admin进行监控。 最后，根据用户提供的引用[3]，如果需要防止绕过授权，可能需要确保定时任务的检测逻辑与授权机制结合，避免未授权设备被错误处理。不过这可能属于另一个层面的问题，当前问题主要关注离线检测。 总结步骤： 1. 配置Spring Boot定时任务。 2. 维护设备心跳更新时间。 3. 定时扫描并检测离线设备。 4. 处理离线状态，发送通知。</think>在Spring Boot中实现定时任务检测设备离线的步骤如下： ### 一、基础实现方式 #### 1. 启用定时任务功能 在Spring Boot启动类添加`@EnableScheduling`注解： ```java @SpringBootApplication @EnableScheduling public class Application { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(Application.class, args); } } ``` #### 2. 定义设备状态存储 使用ConcurrentHashMap记录设备最后活跃时间： ```java @Component public class DeviceStatusHolder { private final ConcurrentHashMap<String, Long> lastActiveMap = new ConcurrentHashMap<>(); // 更新设备心跳 public void updateHeartbeat(String deviceId) { lastActiveMap.put(deviceId, System.currentTimeMillis()); } public Map<String, Long> getAllDevices() { return new HashMap<>(lastActiveMap); } } ``` #### 3. 实现定时检测任务 ```java @Component @RequiredArgsConstructor public class DeviceOfflineChecker { private final DeviceStatusHolder statusHolder; private static final long OFFLINE_THRESHOLD = 300_000; // 5分钟 @Scheduled(fixedRate = 60_000) // 每分钟执行一次 public void checkDevices() { Map<String, Long> devices = statusHolder.getAllDevices(); long currentTime = System.currentTimeMillis(); devices.forEach((deviceId, lastActive) -> { if (currentTime - lastActive > OFFLINE_THRESHOLD) { handleOffline(deviceId); } }); } private void handleOffline(String deviceId) { // 实现离线处理逻辑 System.out.println("设备离线告警: " + deviceId); // 可集成消息通知组件[^1][^2] } } ``` ### 二、高级优化方案 #### 1. 环形队列检测法（时间轮算法） ```java @Component public class RingBufferDetector { private final List<Set<String>> ringBuffer = new ArrayList<>(60); private int currentSlot = 0; public RingBufferDetector() { for (int i = 0; i < 60; i++) { ringBuffer.add(new ConcurrentHashSet<>()); } } @Scheduled(fixedRate = 60_000) public void rotate() { Set<String> expiredDevices = ringBuffer.get(currentSlot); handleOffline(expiredDevices); currentSlot = (currentSlot + 1) % 60; } public void updatePosition(String deviceId) { int targetSlot = (currentSlot + 1) % 60; ringBuffer.get(targetSlot).add(deviceId); } } ``` 该方法通过环形队列分时段管理设备状态，时间复杂度为$O(1)$ #### 2. 数据库方案 ```sql CREATE TABLE device_status ( id VARCHAR(64) PRIMARY KEY, last_heartbeat DATETIME, status INT DEFAULT 0 ); ``` ```java @Scheduled(cron = "0 */5 * * * ?") public void dbCheckTask() { LocalDateTime threshold = LocalDateTime.now().minusMinutes(5); List<Device> offlineDevices = deviceRepository.findByLastHeartbeatBefore(threshold); offlineDevices.forEach(device -> { device.setStatus(OFFLINE); notificationService.sendAlert(device); }); deviceRepository.saveAll(offlineDevices); } ``` ### 三、关键配置建议 1. **线程池配置**：在`application.properties`中配置任务线程池 ```properties spring.task.scheduling.pool.size=5 spring.task.scheduling.thread-name-prefix=dev-checker- ``` 2. **分布式锁**（集群环境需添加）： ```java @Scheduled(fixedDelay = 30000) @SchedulerLock(name = "deviceCheck") public void distributedCheck() { // 使用Redis或数据库锁实现 } ``` ### 四、注意事项 1. 设备心跳更新需要与业务接口集成： ```java @RestController @RequiredArgsConstructor public class DeviceController { private final DeviceStatusHolder statusHolder; @PostMapping("/heartbeat") public void heartbeat(@RequestParam String deviceId) { statusHolder.updateHeartbeat(deviceId); } } ``` 2. 建议结合Spring Boot Admin进行任务监控[^1] 3. 生产环境推荐使用XXL-Job等分布式任务调度平台[^4]
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