EasyScheduler任务调度中基于Worker Group的任务队列优化方案
2025-05-17 14:24:46作者:裴锟轩Denise
背景与问题分析
在分布式任务调度系统EasyScheduler中,任务分发机制是核心功能之一。当前系统采用单线程处理所有待分发任务,这些任务被统一存放在一个全局等待队列中。这种设计在实际运行中暴露出一个明显的性能问题:
当某个Worker Group下的工作节点负载过高时,高优先级任务可能会因为分发失败而被重新放回队列尾部,而低优先级任务却可能因为负载变化而先被执行。这种场景直接违反了任务优先级的基本原则,影响了系统调度的公平性和效率。
技术方案设计
为了解决上述问题,我们提出了一种基于Worker Group的多队列任务分发机制。该方案的核心思想是将任务按照Worker Group进行分组管理,每个Worker Group拥有自己独立的任务队列。
核心组件设计
- WorkerGroupQueueMap
这是一个按Worker Group名称组织的延迟队列映射结构,每个队列中的任务按照以下规则排序:- 首先比较任务优先级(数值越大优先级越高)
- 当优先级相同时,再比较任务的过期时间(创建时间)
public int compareTo(@NotNull Delayed o) {
// 优先比较任务优先级
int priorityComparison = Integer.compare(this.priority, ((Task) other).priority);
if (priorityComparison != 0) {
return priorityComparison;
}
// 优先级相同则比较创建时间
return Long.compare(this.startTime, ((Task) other).startTime);
}
- 全局任务队列重构
原有的GlobalTaskDispatchWaitingQueue简化为仅按时间排序的队列,不再考虑任务优先级因素。
双线程协作机制
新架构采用双线程协作的工作模式:
-
时间调度线程
负责从全局队列中按时间顺序获取任务,并将其分发到对应的Worker Group队列中。 -
任务执行线程
非阻塞地处理所有Worker Group队列中的任务,严格按照优先级和时间顺序执行。当任务执行失败时,会将其重新放回原Worker Group队列。
动态Worker Group管理
系统通过以下机制保证Worker Group变更时的数据一致性:
- 守护线程定期检测Worker Group变更情况
- API接口在Worker Group变更时主动通知Master节点
- WorkerGroupQueueMap动态创建和销毁对应的任务队列
架构优势
-
优先级保障
确保高优先级任务总能优先获得执行机会,不受Worker Group负载波动影响。 -
隔离性
不同Worker Group的任务互不干扰,某个Worker Group的负载问题不会波及其他组。 -
可扩展性
新增Worker Group无需修改核心调度逻辑,系统自动创建对应的任务队列。 -
故障恢复
任务执行失败后会被重新放回原队列,保证任务不会丢失。
实现效果
通过这种设计,EasyScheduler能够:
- 严格保证任务优先级顺序
- 提高系统整体吞吐量
- 增强调度公平性
- 降低高负载场景下的任务等待时间
该方案已在生产环境验证,显著提升了大规模任务调度场景下的系统稳定性和执行效率。
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