背景:

项目中原先使用spring task来做定时任务，不知为啥，任务有好几次没有执行，但是没有日志也没有报警，当时没发现。。。后来还是其他同事发现的（大罪过[捂脸]）

考虑到集群部署、日志、预警、手动触发、部署简单等原因，xxl-job映入了眼帘，一番操作后，成功上线。部署步骤，网上一大堆，这里就不再絮叨了。本着刨根问底的精神，翻了一遍源代码，发现许大大的代码中有太多精彩之处，今天我们着重看下调度器。

调度策略

• JDK自带的java.util.Timer（TaskQueue）可实现简单的定时任务，它是一个基于最小堆实现的优先级队列。
• SpringTask底层是基于 JDK 的 ScheduledThreadPoolExecutor 线程池（单线程）来实现的。
• 时间轮

时间轮

时间轮出自Netty中的HashedWheelTimer，是一个环形结构，可以用时钟来类比，钟面上有很多bucket，每一个bucket上可以存放多个任务，使用一个List保存该时刻到期的所有任务，同时一个指针随着时间流逝一格一格转动，并执行对应bucket上所有到期的任务。任务通过取模决定应该放入哪个bucket。和HashMap的原理类似，newTask对应put，使用List来解决 Hash 冲突。

以上图为例，假设一个bucket是1秒，则指针转动一轮表示的时间段为8s，假设当前指针指向 0，此时需要调度一个3s后执行的任务，显然应该加入到(0+3=3)的方格中，指针再走3s次就可以执行了；如果任务要在10s后执行，应该等指针走完一轮零2格再执行，因此应放入2，同时将round(1)保存到任务中。检查到期任务时只执行round为0的，bucket上其他任务的round减1。

Netty 、Dubbo、ZooKeeper、Kafka、Caffeine 、Akka 中都有对时间轮的实现。

xxljob中的时间轮

xxljob 从v2.1.0版本之后策略由quartz改为时间轮，本文基于v2.1.0。

• 存入时间轮

// 1、pre read
long nowTime = System.currentTimeMillis();
List<XxlJobInfo> scheduleList = XxlJobAdminConfig.getAdminConfig().getXxlJobInfoDao().scheduleJobQuery(nowTime + PRE_READ_MS, preReadCount);
if (scheduleList!=null && scheduleList.size()>0) {
    // 2、push time-ring
    for (XxlJobInfo jobInfo: scheduleList) {

        // time-ring jump
        if (nowTime > jobInfo.getTriggerNextTime() + PRE_READ_MS) {
            // 2.1、trigger-expire > 5s：pass && make next-trigger-time
            logger.warn(">>>>>>>>>>> xxl-job, schedule misfire, jobId = " + jobInfo.getId());

            // 1、misfire match
            MisfireStrategyEnum misfireStrategyEnum = MisfireStrategyEnum.match(jobInfo.getMisfireStrategy(), MisfireStrategyEnum.DO_NOTHING);
            if (MisfireStrategyEnum.FIRE_ONCE_NOW == misfireStrategyEnum) {
                // FIRE_ONCE_NOW 》 trigger
                JobTriggerPoolHelper.trigger(jobInfo.getId(), TriggerTypeEnum.MISFIRE, -1, null, null, null);
                logger.debug(">>>>>>>>>>> xxl-job, schedule push trigger : jobId = " + jobInfo.getId() );
            }

            // 2、fresh next
            refreshNextValidTime(jobInfo, new Date());

        } else if (nowTime > jobInfo.getTriggerNextTime()) {
            // 2.2、trigger-expire < 5s：direct-trigger && make next-trigger-time

            // 1、trigger
            JobTriggerPoolHelper.trigger(jobInfo.getId(), TriggerTypeEnum.CRON, -1, null, null, null);
            logger.debug(">>>>>>>>>>> xxl-job, schedule push trigger : jobId = " + jobInfo.getId() );

            // 2、fresh next
            refreshNextValidTime(jobInfo, new Date());

            // next-trigger-time in 5s, pre-read again
            if (jobInfo.getTriggerStatus()==1 && nowTime + PRE_READ_MS > jobInfo.getTriggerNextTime()) {

                // 1、make ring second
                int ringSecond = (int)((jobInfo.getTriggerNextTime()/1000)%60);

                // 2、push time ring加入时间轮
                pushTimeRing(ringSecond, jobInfo.getId());

                // 3、fresh next
                refreshNextValidTime(jobInfo, new Date(jobInfo.getTriggerNextTime()));
            }
        } else {
            // 2.3、trigger-pre-read：time-ring trigger && make next-trigger-time

            // 1、make ring second
            int ringSecond = (int)((jobInfo.getTriggerNextTime()/1000)%60);

            // 2、push time ring加入时间轮
            pushTimeRing(ringSecond, jobInfo.getId());

            // 3、fresh next
            refreshNextValidTime(jobInfo, new Date(jobInfo.getTriggerNextTime()));

        }
    }

• 执行时间轮

public void run() {

    while (!ringThreadToStop) {

        // align second
        try {
            TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(1000 - System.currentTimeMillis() % 1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            if (!ringThreadToStop) {
                logger.error(e.getMessage(), e);
            }
        }

        try {
            // second data
            List<Integer> ringItemData = new ArrayList<>();
           // 避免处理耗时太长，跨过刻度，向前校验一个刻度；
            int nowSecond = Calendar.getInstance().get(Calendar.SECOND);  
            for (int i = 0; i < 2; i++) {
                List<Integer> tmpData = ringData.remove( (nowSecond+60-i)%60 );
                if (tmpData != null) {
                    ringItemData.addAll(tmpData);
                }
            }

            // ring trigger
            logger.debug(">>>>>>>>>>> xxl-job, time-ring beat : " + nowSecond + " = " + Arrays.asList(ringItemData) );
            if (ringItemData.size() > 0) {
                // do trigger
                for (int jobId: ringItemData) {
                    // do trigger
                    JobTriggerPoolHelper.trigger(jobId, TriggerTypeEnum.CRON, -1, null, null, null);
                }
                // clear
                ringItemData.clear();
            }
        } catch (Exception e) {
            if (!ringThreadToStop) {
                logger.error(">>>>>>>>>>> xxl-job, JobScheduleHelper#ringThread error:{}", e);
            }
        }
    }
    logger.info(">>>>>>>>>>> xxl-job, JobScheduleHelper#ringThread stop");
    }
});

总结

如图所言，xxljob利用线程每隔5s左右，将A、B、C区域触发的定时任务取出，A区域的定时任务根据过期策略判断是否执行，B区域的定时任务立即执行，C区域的任务根据key值（0-59）存入ringData。

其实xxljob不算真正的时间轮，因为没有轮子。。哈哈