XXL-JOB中断信号感知

目录

 

背景

思路

实现逻辑

总结


 

背景

  在使用xxl-job框架时,由于系统是由线程池去做异步逻辑,然后主线程等待,在控制台手动停止时,会出现异步线程不感知信号中断的场景,如下场景

而此时如果人工在控制台停止xxl-job执行,异步任务并不会感知到调度线程被interrupt了,上面3个异步任务仍旧执行,而主线程却退出了,如果此时再次调度该任务,而代码逻辑没做幂等,可能出现预期外的异常

思路

  先看看xxl-job trigger的时序图

原图plantuml

    @startuml
'https://plantuml.com/sequence-diagram

!theme plain
autonumber
hide footbox
skinparam ParticipantPadding 50
skinparam BoxPadding 150
title xxljob接口调用

actor "User" as user

box "xxl-job-admin" #LightGray
    participant "controller"  as controller
    participant "trigger" as trigger
    participant "executor-proxy" as proxy
    participant "adminBiz" as admin
end box

box "xxl-job-client" #LightGray
participant "executor"  as executor
participant "jobThread" as job
participant "callBackThread" as callback
participant "retryCallThread" as retryCallBack
end box


autonumber 1
user -> controller++:手动调度 /jobinfo/trigger
controller->trigger++: jobId/触发类型/参数
trigger->trigger:提交trigger任务
    group 异步流程
    trigger->trigger:根据jobId获取jobInfo
    trigger->trigger:获取执行器信息
    note left
    已注册的机器地址列表
    end note
    alt 分片广播
    loop
    trigger->trigger:遍历触发
    end loop
    else 其他
    trigger->trigger:单个触发
    end
    end group
    return 返回提交结果
    == 异步rpc触发==
    autonumber 1
        group 触发流程
        trigger->trigger:获取路由策略&阻塞策略
        trigger->trigger:根据路由策略获取需调度的机器地址
        trigger -> proxy++:获取执行器代理对象&缓存
        note left
        jdk代理+netty
        xxljob的log是客户端记录在本地文件
        admin调用时也通过代理调用远端接口
        end note
        proxy->executor:远程调用(传递触发信息)
        executor->executor:根据jobId获取执行线程
        executor->executor:获取job执行器
        alt 执行线程不为空
        executor->executor:根据阻塞策略处理
        end
        alt 执行线程为空
        executor->executor:新建job线程
        end
        executor->job++:把任务参数加入阻塞队列
        job->job:jobId去重
        return:返回结果
        return:返回结果
        end group
    == 异步jobThread ==
    autonumber 1
    job->job:执行handler init 方法
    loop toStop=false
    job->job:从阻塞队列中获取任务参数
    job->job:准备工作
    note left
    状态设置为运行中
    空闲次数=0
    去除jobId
    设置logFile&分片信息
    end note
   alt 超时时间>0
   job->job:新建线程处理handler信息
   else
   job->job:本线程处理handler信息
   end
   job->job:把执行结果or终止结果加入callback阻塞队列
    end loop
    job->job:清除阻塞队列里的待任务
    note left
    此时已经该线程已经被停止了
    end note
    == 异步callBackThread ==
  autonumber 1
  loop toStop=false
  callback->callback:从callback阻塞队列中获取callback参数
  alt 获取成功
  callback->callback:清空当前阻塞队列中的参数,并将其放到一个新的list
  loop 遍历admin列表
  callback->controller++:调用callback接口
  controller->admin:调用callback逻辑
  alt 任务处理成功
  admin->admin:获取job信息
  admin->admin:获取子任务信息
  loop 遍历子任务
  admin->trigger:提交trigger任务
  end loop
  admin->admin:更新job信息
  end
  return:返回回调结果
  callback->callback:记录日志到本地文件
  alt 回调失败
  callback->callback:记录序列化后的失败参数,用于重试
  end
  end loop
  end
  end loop
== 重试retryCallBack ==
autonumber 1
  loop toStop=false
    retryCallBack->retryCallBack:获取本地重试文件信息
    retryCallBack->retryCallBack:反序列化内容,重试callback请求
  end loop
@enduml

主要关注异步JobThread部分,可以看出是有个toStop的flag去感知这个中断信号的,那怎么去获取toStop的信息呢?这里可以通过起另一个线程去检查这个信号,如果为stop,则透传到异步task中,设计流程如下

原图plantuml

@startuml
'https://plantuml.com/sequence-diagram

!theme plain
autonumber
hide footbox
skinparam ParticipantPadding 50
skinparam BoxPadding 150
title xxljob接口调用

actor "xxl-job-admin" as user

box "xxl-job-client" #LightGray
    participant "xxl-client"  as client
    participant "xxl-main-thread"  as mainThread
    participant "check-interrupt-thread" as checkThread
    participant "async-task..." as asyncThread
end box



autonumber 1
user -> client++:手动调度 /jobinfo/trigger
client->client:加入任务队列
return
client-->mainThread:获取队列任务执行
mainThread->mainThread++:init
mainThread->checkThread++:定期检查mainThread的 stopFlag属性
loop
checkThread->checkThread:定期检查停止属性属性

end loop
mainThread->mainThread:初始化完毕
mainThread->asyncThread:分发任务
asyncThread-->asyncThread++:任务执行
mainThread->mainThread:等待子任务执行完成
user->client:手动中断任务
client->client:捞取jobId对应的线程
client->mainThread:调用暂停方法,interrupt,设置 stopFlag
mainThread-->client:返回暂停结果
mainThread->mainThread:等待执行中的子任务完成
checkThread->asyncThread:设置给子任务 stopFlag
asyncThread->asyncThread:业务逻辑判断 stopFlag
return:stop
mainThread->mainThread:等待检查线程完成
return:check-thread end
mainThread->mainThread:后置处理
return:stop
@enduml

即对于异步的任务,可以做一个封装,用于接受中断信号,而信息的传递则通过threadLocal复制的方式给到异步任务,主要是解决中断信号如何传递到异步任务的问题,异步任务可以通过某个方法来获取主线程是否中断

要点如下

  1. 感知xxl-job主线程的中断信号
  2. 传递中断信号到异步任务,异步任务执行的方法可以手动调用某个方法判断是否中断,进而更快地停止任务

 

 

实现逻辑

定义异步任务封装类,用于接受信息

public class TaskWrapper<T> implements Runnable {
    private Runnable runnable;
    private volatile boolean isInterrupt;
    private Supplier<T> supplier;
    private T result;
    private final String taskId;

    private Map<String, String> copyMdc = null;

    //有需要传递的变量可以通过context传递
    private Map<String, Object> executeContext = null;
    Throwable errorCause;

    TaskWrapper(Runnable runnable, String taskId) {
        this.runnable = runnable;
        this.isInterrupt = false;
        this.taskId = taskId;
        copyMdc = MDC.getCopyOfContextMap();
        executeContext = XxlShardingTask.getCopyOfContext();
    }

    TaskWrapper(Supplier<T> supplier, String taskId) {
        this.supplier = supplier;
        this.isInterrupt = false;
        this.taskId = taskId;
        copyMdc = MDC.getCopyOfContextMap();
        executeContext = XxlShardingTask.getCopyOfContext();
    }

    @Override
    public void run() {
        if (!CollectionUtils.isEmpty(copyMdc)) {
            MDC.setContextMap(copyMdc);
        }
        if (!CollectionUtils.isEmpty(executeContext)) {
            XxlShardingTask.setExecuteContext(executeContext);
        }
        XxlShardingTask.setWrapper(this);
        try {
            if (isInterrupt) {
                return;
            }
            if (runnable != null) {
                runnable.run();
            }
            if (supplier != null) {
                result = supplier.get();
            }
        } finally {
            MDC.clear();
            XxlShardingTask.removeContext();
        }
    }

    static boolean isInterrupt() {
        return Optional.ofNullable(XxlShardingTask.getFromContext(XxlShardingTask.EXECUTE_KEY)).map(e -> ((TaskWrapper<?>) e).interrupted()).orElse(Boolean.FALSE);
    }

    public T getResult() {
        return result;
    }

    public String getTaskId() {
        return taskId;
    }

    public Throwable getErrorCause() {
        return errorCause;
    }

    /**
     * 是否成功
     *
     * @return
     */
    public boolean isSuccess() {
        return !isInterrupt && errorCause == null;
    }

    public boolean interrupted() {
        return isInterrupt;
    }

    synchronized void setInterrupt() {
        this.isInterrupt = true;
    }
}

在xxljob的主线程初次调用时,会调用init方法,定一个handler继承xxljob的IJobHandler,并实现

他的init方法,新建检查线程用于check中断信号,执行过程中,会把当前在跑的任务丢到一个map中存储,而检查线程会调用异步任务,把对应的标志未置为停止

public abstract class XxlAsyncTaskHandler<T> extends IJobHandler {
...

public void init() throws InvocationTargetException, IllegalAccessException {
        super.init();
        JobThread thread = (JobThread) Thread.currentThread();
        Field toStop = ReflectionUtils.findField(JobThread.class, "toStop");
        if (toStop == null) {
            throw new IllegalStateException("current thread don't have field [toStop],please check the xxl-job version");
        }
        mainThreadInterrupt.set(false);
        ReflectionUtils.makeAccessible(toStop);
        checkInterruptThread = new Thread(() -> {
            try {
                while (!mainThreadInterrupt.get()) {
                    TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(getCheckInterruptMills());
                    if ((boolean) toStop.get(thread)) {
                        if (mainThreadInterrupt.compareAndSet(false, true)) {
                            currentRunTask.forEach((s, tTaskWrapper) -> {
                                tTaskWrapper.setInterrupt();
                            });

                        }
                    }
                }
            } catch (InterruptedException e) {
                //ignore
            } catch (Exception ex) {
                LOGGER.error("check interrupt error", ex);
            }
        });
        checkInterruptThread.start();
    }

}

主流程(即xxl-job调度线程所执行的execute方法)通过获取待执行的任务,对其进行封装,并加入到当前在运行的任务map中,核心的代码如下,逻辑流程

  1. 从任务生成器中获取待执行的封装好的任务
  2. 并加入到异步线程池执行
  3. 主线程等待
 while (currentTaskGenerator.hasNextTask()) {
                List<TaskWrapper<T>> wrappers = new ArrayList<>();
                for (int i = 0; i < parallelCount; i++) {
                    if (currentTaskGenerator.hasNextTask()) {
                        TaskWrapper<T> nextTask = currentTaskGenerator.getNextTask();
                        String taskId = nextTask.getTaskId();
//加入到当前执行中的任务
                        currentRunTask.put(taskId, nextTask);
                        CompletableFuture.runAsync(nextTask, executor).whenComplete((unused, throwable) -> {
                            if (throwable != null) {
                                currentRunTask.get(taskId).errorCause = throwable;
                            } else {
                                if (nextTask.isSuccess()) {
                                    successCount.incrementAndGet();
                                }
                            }
//任务处理完,countDown一下
                            count.countDown();
                            currentRunTask.remove(taskId);
                        });
                        //代表任务分配完毕
                    } else {
                        count.countDown();
                    }
                }
//主线程等待
                count.await();

对于异步任务的逻辑

由于开始时设置当前执行的封装任务到本地线程,可以通过static方法进行获取标识,比如循环或者一些较重的耗时操作,可以在执行前进行判断,如果中断了就返回结果

  protected static boolean isWorkerInterrupt() {
        return TaskWrapper.isInterrupt();
    }

比如继承该类,子类可以在业务逻辑进行判断

            while (!isWorkerInterrupt()) {
...业务逻辑
}

由于整块优化的异步调度任务的代码比较多,而且涉及了公司信息,不在此展示,重点在于

  1. xxl-job异步线程如何感知主线程中断信息——了解xxljob trigger原理,封装runnable,管理当前封装的runnable任务,把中断信息透传异步任务
  2. 线程间的信息如何传递——这里通过封装runnable类作为一个信息载体,threadLocal用于接受信息,实现不同线程的信息传递

 

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